基于激光诱导击穿光谱技术的岩石表面指纹图谱分析及分类方法

• 作者: 孙兰香 张蕊 张鹏 汪为 王国栋 陈彤
• 来源期刊: 地质学报
• 关键词: 激光诱导击穿光谱 支持向量机 特征提取 指纹图谱
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 技术方法
• 页码范围: 991-998
• 页数: 8页
• 字数: 4915字
• 语种: 中文

摘要

岩石岩性识别在油气田探测开发、研究地球成因及演化发展、地质灾害分析预测等众多方面起着不可替代的导向作用,因此岩石的识别分类对于地质勘探分析来说至关重要.为了提高岩石的分类准确率,提出了一种基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的岩石表面指纹图谱分析及分类方法.通过LIBS对岩石表面不同位置进行激发,获取原始光谱数据.对收集到的光谱数据进行去除异常点、归一化等预处理操作,根据岩石矿物成分确定五种含量差异较大元素(硅、铝、钾、钠、镁)的特征谱线并得到元素指纹图谱.然后选择支持向量机(SVM)作为分类器进行分类,分别建立利用光谱均值的分类模型和多维指纹图谱融合的分类模型,并对两种分类结果进行比较.利用光谱均值的分类模型准确率为59.4％,多维指纹图谱融合的模型分类准确率为96.5％.实验结果表明,元素指纹图谱展示了岩石表面元素分布,可以充分利用不同种类岩石本身的不均匀性结构信息,极大地提高了岩石的分类准确率.