[發明專利]基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法及系統

在審

• 申請號: 202110901662.6
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113743227A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 許振浩;李軼惠;李海燕;潘東東;王欣桐;黃鑫
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;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: 閆圣娟

1.一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法，其特征在于，包括：

利用無人機獲取巖體裂隙待識別區域的地形數據，并通過擬合地形數據獲得地表平面模型；

基于獲取的地表平面模型生成三維航線；

通過所述三維航線控制無人機自動切近巖體表面飛行，并根據預設位置進行圖像拍攝；

對拍攝的圖像進行數據預處理，并對預處理的圖像進行圖像分割；

將分割后的圖像輸入預先訓練的巖體裂隙識別模型中，得到巖體裂隙的識別結果。

2.如權利要求1所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法，其特征在于，所述利用無人機擬合巖體裂隙待識別區域地表平面，具體為：操控無人機進入巖體裂隙待識別區域并貼近地面預設距離飛行，實現地形數據的獲取；基于獲取的地形數據通過航線規劃軟件擬合出地表平面模型。

3.如權利要求1所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法，其特征在于，所述基于獲取的地形數據生成三維航線，具體為：基于獲得的地表平面模型，利用航線規劃軟件生成無人機飛行的三維航線。

4.如權利要求1所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法，其特征在于，所述根據預設位置進行圖像拍攝，具體為：

在確定拍攝位置后，通過自動調節攝像設備垂直于擬合地形平面進行垂直攝像、左右偏轉預設角度進行攝像。

5.如權利要求1所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法，其特征在于，所述對拍攝的圖像進行數據預處理，具體包括：對圖像進行幾何變換以及旋轉縮放來統一拍攝圖像的尺度；通過圖像濾波去除拍攝圖像中的噪聲；通過圖像增強操作改善拍攝圖像的視覺效果。

6.如權利要求1所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法，其特征在于，所述對預處理后的圖像進行圖像分割，具體采用k-means算法進行圖像分割。

7.如權利要求1所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別方法，其特征在于，所述巖體裂隙識別模型采用Link-Net神經網絡模型，所述神經網絡模型包括順序連接的卷積層、池化層、編碼塊、解碼塊以及反卷積層。

8.一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別系統，其特征在于，包括：

地形數據獲取單元，其用于利用無人機獲取巖體裂隙待識別區域的地形數據，并通過擬合地形數據獲得地表平面模型；

三維航線生成單元，其用于基于獲取的地表平面模型生成三維航線；

切近攝影單元，其用于通過所述三維航線控制無人機自動切近巖體表面飛行，并根據預設位置進行圖像拍攝；

圖像預處理單元，其用于對拍攝的圖像進行數據預處理，并對預處理的圖像進行圖像分割；

裂隙識別單元，其用于將分割后的圖像輸入預先訓練的巖體裂隙識別神經網絡模型中，得到巖體裂隙的識別結果。

9.如權利要求8所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別系統，其特征在于，所述無人機上攜帶有攝像設備，通過所述攝像設備借助云臺模塊實現多自由度調節。

10.如權利要求8所述的一種基于切近攝影的巖體裂隙智能識別系統，其特征在于，所述攝像設備設置有閃光燈。