Title

SEGMENTAÇÃO DE GRÃOS EM MINÉRIOS RICOS EM HEMATITA POR ANÁLISE MULTIVARIADA DE PILHAS DE IMAGENS DE LUZ POLARIZED

GRAIN SEGMENTATION OF HEMATITE-RICH ORE BY MULTIVARIATE ANALYSIS OF POLARIZED LIGHT IMAGE STACKS

Authorship

Costa, José Antônio Trindade Borges da; Rosa, Marlise; Takehara, Lucy; d’Ornellas, Marcos Cordeiro; Vasconcellos, Marcos Antônio Zen

Costa, José Antônio Trindade Borges da

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Rosa, Marlise

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Takehara, Lucy

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d’Ornellas, Marcos Cordeiro

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Vasconcellos, Marcos Antônio Zen

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DOI

10.5151/2594-357x-12888

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Abstract

O objetivo do presente trabalho é classificar, nos seus respectivos grãos cristalinos ou poros, pixels co-registrados de pilhas de imagens de minério de ferro adquiridas com luz polarizada, produzindo desse modo imagens segmentadas em grãos que podem ser analizados quanto às suas distribuições de tamanho, forma e orientação, do mesmo modo que sua porosidade e o tamanho e a morfologia dos poros. Seções polidas de amostras de minério rico em hematita são fotografadas digitalmente em um microscópio com polarizador giratório em ângulos variáveis de polarização plana. Uma pilha de imagens é produzida para cada campo observado, onde cada imagem corresponde a uma posição do polarizador. Qualquer ponto na amostra é registrado em um pixel de mesmas coordenadas em todas as imagens da pilha. O conjunto resultante de intensidades de cada pixel está diretamente relacionado à orientação do cristal amostrado na posição correspondente. A análise multivariada dos conjuntos de intensidades leva à classificação dos pixels nos seus respectivos grãos cristalinos. Grãos individuais hematita no minério de ferro, bem como os seus poros, são segmentados e quantificados. Os campos de observação fotografados são analisados em termos das frações de área das classes de grãos e os resultados são comparados àqueles obtidos por métodos de contagem de pontos.

The aim of the present work is to classify co-registered pixels of stacks of polarized light images of iron ore into their respective crystalline grains or pores, thus producing grain segmented images that can be analyzed by their size, shape and orientation distributions, as well as their porosity and the size and morphology of the pores. Polished sections of samples of hematite-rich ore are digitally imaged in a rotating polarizer microscope at varying plane- polarization angles. An image stack is produced for every field of view, where each image corresponds to a polarizer position. Any point in the sample is registered to the same pixel coordinates at all images in the stack. The resulting set of intensities for each pixel is directly related to the orientation of the crystal sampled at the corresponding position. Multivariate analysis of the sets of intensities leads to the classification of the pixels into their respective crystalline grains. Individual hematite grains of iron ore, as well as their pores, are segmented and quantified. Imaged fields of view are analyzed in terms of the area fractions of grain classes and the results are compared to those obtained by visual point counting methods.

Keywords

Microscopia; Segmentação de imagens; Grãos; Minério de ferro

Microscopy; Image segmentation; Grain; Iron ore.