一种钻孔图像结构面自动识别与参数提取方法

摘要

本发明公开了一种钻孔图像结构面自动识别与参数提取方法，步骤是：A、描述特征信号：在钻孔图像中，提取每行像素点中的特征值及其对应的点坐标；B、划分结构面区域：根据合成信号的整体均值与局部均值构成自适应区域变化的阈值，并二值化合成信号以进行区域划分；C、匹配模板正弦函数：根据已知模板正弦函数，依次迭代匹配模板正弦函数；D、筛选正弦曲线：根据每一个位置构成的正弦曲线匹配值信号的最大值点或极大值点来筛选正弦曲线；E、再匹配与精确化：根据已获的位置、倾向、倾角，在特定波动范围内进行再匹配筛选；F、参数提取与转化。方法简单易行，稳定可靠，操作简便，工作效率高，一次性完成所有结构面的自动识别与参数提取。

主权项

一种钻孔图像结构面自动识别与参数提取方法，其步骤是：A、描述特征信号：在钻孔图像中，提取每一行中所有像素点灰度值的最小值和最大值以及像素点灰度梯度的最大值，并保存他们对应点的坐标，分别组成一维的最小值信号MinV(i)，最大值信号MaxV(i)和最大梯度值信号MaxG(i)；再利用MinV(i)、MaxV(i)和MaxG(i)信号组成最终结构面特征量信号即合成信号ComS(i)；B、划分结构面区域：根据合成信号ComS(i)的整体均值与该区域的局部均值的平均值来组成自适应区域变化的阈值，用以二值化合成信号ComS(i)，并得到分块信号ComT(i)；再根据分块信号ComT(i)中每块的宽度W和钻孔孔径D得到结构面倾角β的范围为0到2W/D度，根据合成信号特征量对应点的X坐标分布情况得到结构面倾向α的范围为α₁到α₂度；C、匹配模板正弦函数：针对步骤B所得的每个分块区域和倾向倾角范围，根据已知的模板正弦函数y(x)，每一个位置，在其限定的倾向倾角范围内，倾向倾角以StepL₁(StepL₁≥1°)度为步长，依次迭代匹配模板正弦函数；以该分块区域的灰度平均值T_gray(i)作为该块的划分阈值，根据每个像素点的灰度值大小给予不同的权值Q_point(i,j)；然后，分别统计模板正弦函数所经过区域及其附近区域像素点个数的权值总和TempN_point(i)，并选择总权值最大的模板正弦函数作为该位置结构面的正弦曲线，每个位置的最大权值构成结构面正弦曲线的匹配值信号MaxN(i)；D、筛选正弦曲线：根据在每一个位置正弦曲线匹配值信号MaxN(i)的分布情况，选择MaxN(i)信号的最大值点或极大值点所对应的正弦曲线作为该结构面的正弦曲线，并保存该正弦曲线的位置、倾向和倾角；E、再匹配与精确化：根据步骤D已获得的结构面位置、倾向、倾角，在当前位置、倾向、倾角的基础上分别减一个FluctV(FluctV≥1)值到再到分别加一个Fluct值的波动范围内，依次改变其位置、倾向、倾角，并以StepL₂(StepL₁>Step₂>0)度为步长，按照步骤C和步骤D，再一次迭代匹配模板正弦函数，统计加权像素点个数，得到精度更高的结构面正弦曲线及其位置、倾向和倾角；F、参数提取与转化：把步骤E得到的结构面正弦曲线的位置、倾向、倾角作为该结构面的位置、倾向、倾角，再根据基准位置和图像尺度转化为实践过程中所需要的结构面深度、倾向、倾角。