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Die Bildanalyse bei der Untersuchung von Schiefer

Ein Vorhaben innerhalb der Untersuchungen ist die Quantifizierung und nachfolgende Klassifizierung der Schieferung mittels Bildanalyse, welche mit der Bestimmung der Opakminerale noch erweitert wurde.

Grundsätzlich ist Schiefer für die Bildanalyse ein sehr "undankbares" Gestein. Da eine vollständigen Phasenanalyse mittels Bildanalyse bei Schiefern aufgrund der Feinkörnigkeit unmöglich ist, hat sich die Röntgenphasenanalyse zur Bestimmung der Mineralgehalte bewährt. Die Bildanalyse kann daher bei Schiefern nur für Gefügephänomene angewendet werden und im Folgenden wird gezeigt, welche Möglichkeiten sich hierfür eröffnen.

 

Geräte und technische Ausrüstung

Die Bilder für eine anschließende bildanalytische Untersuchung wurden mit der digitalen Kamera "Coolpix" der Firma Nikon mit einer Auflösung von 2.400 x 1.800 Pixeln aufgenommen und als JPEG-Datei abgespeichert. Installiert wurde die Kamera auf dem Polarisationsmikroskop "Axiolab-pol" der Firma Carl Zeiss Jena.

 

Bildaufnahme und Bildbearbeitung

Pro Dünnschliff wurden fünf Bilder treppenartig versetzt aufgenommen, so daß sich bei 5 bildanalytischen Messungen pro Bild insgesamt 25 Messung pro Dünnschliff ergeben. Während für die Bildanalyse der Opakminerale Dünnschliff-Bilder mit einer ....-fachen Vergrößerung sich am optimalsten herausstellten, wurde für die Bildanalyse der Schieferung eine ..-fache Vergrößerung gewählt. Die in der Euro-Norm 12326 geforderte 500-fache Vergrößerung bei der gefügekundlichen Analyse stellte sich, wie schon bei vorangegangenen mikroskopischen Untersuchung, als völlig unbrauchbar heraus, da weder die Feststellung der Morphologie der Schieferung noch die der Dicke der einzelnen Glimmerlagen möglich ist.

Sämtliche Bilder wurden mit der Software GraphicConverter mit MEHRFACHKONVERTIERUNG für die anschließende Bildanalyse umgewandelt. Mit MEHRFACHKONVERTIERUNG können mehrere Bearbeitungsprozesse festgelegt und anschließend automatisiert für eine beliebige Anzahl an Bildern durchgeführt werden und so zu einer enormen Zeitersparnis führen. Abb... zeigt die Umwandlung der Mikroaufnahmen für die anschließende bildanalytische Bestimmung.

 

Prozess Ausgangsbild Endbild
Umwandlung des Bildformates JPEG TIFF
Skalieren 2048 x 1536 Pixel 650 x 450 Pixel
Farbumwandlung RGB 256 Graustufen
Scharfzeichnen - -
Dateigröße 12 MB 228 kB

 

Die umgewandelten Bilder bilden die Grundlage für die anschließende Bildanalyse unter IMAGE SXM. Abgespeichert wurden die Bilder im TIFF-Format, da IMAGE SXM nur dieses Format lesen kann und sich bei JPEG-Bildern mit jeder Bearbeitung bzw. anschließenden Speicherung die Qualität verringert. Da die Bildanalyse nur im Grauwert-Bereich vorgenommen werden soll, wurden die Bilder in Graustufen umgewandelt, wobei die Graustufen der umgewandelten Pixel der Luminanz der Pixel aus dem RGB-Bild entsprechen (Russ, 1995).

Ein wesentliches Ergebnis ist die Verringerung der Dateigröße, die eine Bildberarbeitung in annehmbarer Zeit ermöglicht. Lediglich ein Scharfzeichnen wurde für die Bildverbesserung eingesetzt, so daß die Bilder jetzt fertig für die eigentliche Bildanalyse sind. Während diese Bildbearbeitung für die Bestimmung der Opakminerale ausreicht, schließen sich bei der bildanalystischen Analyse der Schieferung weitere Bearbeitungsschritte an.

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