第七届青年地学论坛

        微体炭屑是植物体不完全燃烧产生的黑色无机碳化合物，被广泛应用于地质历史时期火事件及其所反映的区域古气候、古植被、古人类活动重建研究。目前，微体炭屑颗粒数、粒径、形状特征等统计参数主要通过人工目视统计获得，统计结果准确性较高，但耗时费力。因此，寻找一种微体炭屑自动统计方法将有助于鉴定效率的提高。目前，国内外学术界已经进行了一些计算机辅助统计方法的初步探索，但限于：（1）未详细描述所采用的方法流程，难以被其他学者重复；（2）只讨论了方法的设计，但没有对统计精度进行检验，可靠性存疑；（3）所设计方法仅适用于局部视域、少量样本的情况，无法对系列显微玻片进行规模化处理。因此，这些方法没有得到广泛的应用。
        本研究基于ImageJ软件，提出一种新的微体炭屑自动统计方法，提高统计效率约85%-95%，并通过与人工统计结果进行对比验证，证实了其结果的可靠性。本方法的基本流程为：（1）数字图像获取：将微体炭屑样品制作为显微固定片，使用玻片扫描仪扫描为数字图像；（2）训练分类模型：人工选取微体炭屑、容易与微体炭屑混淆的微体炭屑近似物、辅助计算浓度的微球等三类训练样本，通过各种统计参数观察其可分离性，找到分类效果最好的分类模型；（3）测试分类模型：将使用分类模型自动统计的结果，与多人人工目视统计结果进行对比，测试其准确性；（4）ImageJ自动统计：当模型的准确性得到验证后，则根据该分类模型进行自动统计。
        本研究的主要贡献为：（1）充分学习借鉴、对比分析前人微体炭屑计算机辅助统计方法的优缺点，汲取优点，改进缺点，提出了一种新的微体炭屑自动统计方法；（2）本方法在保证统计精度的前提下，提高统计效率85%-95%。本研究的主要不足为：（1）未能实现通用的辅助计算浓度的石松孢子的自动统计，以较为少用但更便于自动统计的微球替代；（2）本方法的统计精度仍有提高空间，有待进一步探索，设计出更好的分类模型。
 

微体炭屑 自动统计 微球 石松孢子 图像处理