[發明專利]無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統及方法

有效

• 申請號: 202110566410.2
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113297962B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 林鵬;李軼惠;石恒;許廣璐;邵瑞琦;馬文;謝輝輝
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/44;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，包括信息采集系統、信息融合系統和巖性識別系統；所述信息采集系統、信息融合系統和巖性識別系統均搭載在無人機上；

所述信息采集系統包括XRF檢測系統和圖像采集系統，用于分別檢測設定區域巖石的元素信息及采集相應圖像信息并均傳送至信息融合系統；

所述信息融合系統，用于將元素信息擴展成三維元素信息，并將其與本身為三維的圖像信息進行融合，得到融合信息；再將圖像信息的深層特征與融合信息的淺層特征逐級融合，得到融合特征圖；

所述巖性識別系統，用于基于融合特征圖識別出設定區域巖石的巖性。

2.如權利要求1所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，所述巖性識別系統用于：將融合特征圖輸入至訓練完成的巖性識別模型中，輸出巖性識別結果。

3.如權利要求1所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，所述巖性識別系統用于：從融合特征圖-巖性數據庫中查找與當前融合特征圖相匹配的巖性，并輸出巖性識別結果。

4.如權利要求1所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，在所述信息融合系統中，深特征圖經過卷積和BN操作，提取深層特征。

5.如權利要求1所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，在所述信息融合系統中，淺特征圖依次經過卷積、BN、ReLU、卷積及BN處理，提取淺層特征。

6.如權利要求1所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，所述無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統還包括控制系統，所述控制系統與所述信息采集系統相連。

7.如權利要求6所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，所述控制系統還與調節系統相連，所述調節系統用于調節信息采集系統的信息采集角度。

8.如權利要求7所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，所述調節系統包括滑軌、液壓桿、圓鉸、轉軸和圓盤，滑軌兩端封閉且固定于無人機機身，液壓桿設在滑軌上方，液壓桿通過自身伸縮可調節信息采集系統的采集范圍；圓鉸設在液壓桿上方，液壓桿通過圓鉸與圓盤轉軸相連，通過圓鉸的轉動來調節信息采集系統的采集角度。

9.如權利要求7所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其特征在于，所述無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統還包括動力系統，所述動力系統為無人機及調節系統提供動力。

10.一種基于如權利要求1-9中任一項所述的無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統的巖性識別方法，其特征在于，包括：

獲取設定區域巖石的元素信息及圖像信息并傳送至信息融合系統；

將元素信息擴展成三維元素信息，并將其與本身為三維的圖像信息進行融合，得到融合信息；再將圖像信息的深層特征與融合信息的淺層特征逐級融合，得到融合特征圖；

基于融合特征圖識別出設定區域巖石的巖性。