[發(fā)明專利]一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含鋰偉晶巖脈提取方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110153052.2
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112784806A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代晶晶;王登紅;王海宇;劉善寶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T3/40;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

本發(fā)明的一個實施例公開了一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含鋰偉晶巖脈提取方法，該方法包括：獲取含鋰偉晶巖脈區(qū)域的遙感影像，并對所述遙感影像進(jìn)行處理；構(gòu)建全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并利用經(jīng)處理的遙感影像進(jìn)行模型訓(xùn)練以及參數(shù)調(diào)整，其中，所述全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置損失函數(shù)，將經(jīng)處理的遙感影像輸入至訓(xùn)練完成的全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，對經(jīng)處理的圖像進(jìn)行含鋰偉晶巖脈標(biāo)注，得到全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出結(jié)果；對所述全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出結(jié)果進(jìn)行拼接，得到含鋰巖脈在所述區(qū)域的提取結(jié)果圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦產(chǎn)資源提取領(lǐng)域。更具體地，涉及一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含鋰偉晶巖脈提取方法。

背景技術(shù)

金屬鋰是戰(zhàn)略價值極高的金屬資源，其在原子能、特種合金、特種玻璃和新能源電池等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，當(dāng)前社會生產(chǎn)對于鋰有著極大的需求，受自然及開采條件限制，我國的鋰礦多產(chǎn)出于硬巖型鋰輝石礦床。該類型礦床所處位置多為較偏遠(yuǎn)地區(qū)，人煙罕至，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究和找礦工作較為難以開展。

對于硬巖型鋰輝石礦床，含鋰輝石的偉晶巖脈是鋰礦找礦的重要目標(biāo)體，而在各種礦產(chǎn)勘查手段中，利用遙感影像是尋找與發(fā)現(xiàn)花崗巖與偉晶巖的有效方法。目前，遙感影像中的含鋰偉晶巖脈的識別還是主要基本依靠人工解譯來完成，面對包含巨量復(fù)雜地表信息的遙感影像，人工解譯在很多時候越來越顯得捉襟見肘，雖然基于傳統(tǒng)方法的遙感影像提取技術(shù)的研究起步較早，但是由于遙感影像的解譯受復(fù)雜的地理環(huán)境的影響，傳統(tǒng)方法對影像信息的利用不足，多是基于影像的底層特征如光譜特征、紋理特征、幾何特征等，特征選擇相對單一，容易存在“同物異譜、異物同譜”現(xiàn)象，因此提取結(jié)果有時無法達(dá)到預(yù)期。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的一個實施例提供一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含鋰偉晶巖脈提取方法，包括：

獲取含鋰偉晶巖脈區(qū)域的遙感影像，并對所述遙感影像進(jìn)行處理；

構(gòu)建全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并利用經(jīng)處理的遙感影像進(jìn)行模型訓(xùn)練以及參數(shù)調(diào)整，其中，

所述全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置損失函數(shù)，為

y′代表激活函數(shù)的輸出，y是結(jié)果標(biāo)簽；

將經(jīng)處理的遙感影像輸入至訓(xùn)練完成的全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，對經(jīng)處理圖像的進(jìn)行含鋰偉晶巖脈標(biāo)注，得到全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出結(jié)果；

對所述全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出結(jié)果進(jìn)行拼接，得到含鋰偉晶巖脈在所述區(qū)域的提取結(jié)果圖像。

在一個具體實施例中，對所述圖像進(jìn)行處理包括：

對所述含鋰偉晶巖脈區(qū)域的遙感影像進(jìn)行預(yù)處理及波段合成；

對預(yù)處理后的遙感影像進(jìn)行標(biāo)注，標(biāo)注出其中的含鋰偉晶巖脈，得到標(biāo)注影像；

對所述遙感影和標(biāo)注影像進(jìn)行切割和圖像增強(qiáng)，得到語義分割樣本庫，作為訓(xùn)練集和測試集樣本。

在一個具體實施例中，對所述遙感影像進(jìn)行預(yù)處理包括：

對所述含鋰偉晶巖脈區(qū)域的遙感影像進(jìn)行輻射定標(biāo)和大氣校正后，對影像進(jìn)行GS融合；

將進(jìn)行GS融合后的遙感影像中對應(yīng)波段的灰度圖像分別作為RGB圖像中的B通道圖像、G通道圖像和R通道圖像，從而合成為真彩色影像。

在一個具體實施例中，進(jìn)一步包括，對所述真彩色影像進(jìn)行標(biāo)注，并對標(biāo)注后的影像進(jìn)行灰度處理，將得到的柵格標(biāo)簽作為訓(xùn)練時用的結(jié)果標(biāo)簽。

在一個具體實施例中，

將所述真彩色影像和所述結(jié)果標(biāo)簽根據(jù)分割方法進(jìn)行網(wǎng)格切片，其中所述分割方法為：