[發明專利]用于巖石工程的測量和取樣裝置的調平控制方法

在審

• 申請號: 202011519492.7
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112652008A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 朱朝昱
• 申請（專利權）人: 南京弘新信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G06K9/32;G06K9/62;G01C15/00;G01N1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種用于巖土工程的測量和取樣裝置的調平控制方法，其包括：獲取測量和取樣裝置所要定位的巖體與土體表面的圖像；將所述巖體與土體表面圖像輸入卷積神經網絡以獲得初始特征圖；確定所述初始特征圖中的四個感興趣區域；分別對所述初始特征圖的四個感興趣區域設置掩碼，以獲得四個掩碼特征圖；將所述四個掩碼特征圖分別通過至少一卷積層以獲得四個中間特征圖并將所述四個中間特征圖進行矩陣相乘以獲得關聯特征圖；將所述關聯特征圖與所述初始特征圖進行點乘，以獲得分類特征圖；以及，將所述分類特征圖通過多個全連接層以獲得四個輸出值，所述四個輸出值表示所述四根支撐腿各自所需伸出的長度的數值。

技術領域

本申請涉及人工智能領域，且更為具體地，涉及一種用于巖土工程的測量和取樣裝置的調平控制方法、系統和電子設備。

背景技術

巖土工程是歐美國家于20世紀60年代在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問題，包括地基與基礎、邊坡和地下工程等問題，作為自己的研究對象。

巖土工程勘察時需要對勘察地進行測量和取樣作業，這就需要測量和取樣裝置根據測量地的地勢快速地調平，否則將導致測量精度低的問題，使用效果不好，并且也會影響取樣作業。通常，測量和取樣裝置通過設置于四角的四根可伸縮的支撐腿來獲得支撐，且通過控制這四根支撐腿伸出的長度來進行測量和取樣裝置的調平。

因此，期待一種用于巖土工程的測量和取樣裝置的調平控制的技術方案。

目前，深度學習以及神經網絡已經廣泛應用于計算機視覺、自然語言處理、文本信號處理等領域。此外，深度學習以及神經網絡在圖像分類、物體檢測、語義分割、文本翻譯等領域，也展現出了接近甚至超越人類的水平。

近年來，深度學習以及神經網絡的發展為用于巖土工程的測量和取樣裝置的調平控制提供了新的解決思路和方案。

發明內容

為了解決上述技術問題，提出了本申請。本申請的實施例提供了一種用于巖土工程的測量和取樣裝置的調平控制方法、系統和電子設備，其基于深度神經網絡并創新了一種反向注意力機制來充分利用特征空間中除被設置反向注意力機制外的特征來提取出足夠的關聯特征，通過這樣的方式，來提高測量和取樣裝置的調平控制精度。

根據本申請的一個方面，提供了一種用于巖土工程的測量和取樣裝置的調平控制方法，其包括：

獲取測量和取樣裝置所要定位的巖體與土體表面的圖像；

將所述巖體與土體表面圖像輸入卷積神經網絡以獲得初始特征圖；

確定所述初始特征圖中的四個感興趣區域，所述四個感興趣區域分別與所述測量和取樣裝置的四根支撐腿與所述巖體與土體表面要接觸的位置相對應；

分別對所述初始特征圖的四個感興趣區域設置掩碼，以獲得四個掩碼特征圖；

將所述四個掩碼特征圖分別通過一個或多個卷積層以獲得四個中間特征圖并將所述四個中間特征圖進行矩陣相乘以獲得關聯特征圖；

將所述關聯特征圖與所述初始特征圖進行點乘，以獲得分類特征圖；

將所述分類特征圖通過多個全連接層以獲得四個輸出值，所述四個輸出值表示所述四根支撐腿各自所需伸出的長度的數值。

在上述用于巖土工程的測量和取樣裝置的調平控制方法中，將所述巖體與土體表面圖像通過卷積神經網絡以獲得初始特征圖，包括：將所述巖體與土體表面圖像輸入卷積神經網絡以獲得第一特征圖；從所述卷積神經網絡的的第N層獲取紋理特征圖，N為大于等于4且小于等于6的正整數；將所述紋理特征圖進行歸一化處理以將所述紋理特征圖中各個像素位置的值映射到0到1的區間內；基于預設閾值對歸一化后的所述紋理特征圖中各個位置的值進行轉化，以獲得紋理特征掩碼圖；以及，將所述紋理特征圖掩碼圖與所述第一特征圖進行點乘以獲得所述初始特征圖。