[发明专利]一种模拟井下低能见度环境的方法

权利要求书

1.一种模拟井下低能见度环境的方法，其特征在于：包括以下步骤，

S100～在相机镜头前加装不同数量的薄膜来模拟低能见度环境；

S200～将能见度值和所用薄膜数量一一对应，控制薄膜的数量来模拟不同能见度的环境；

步骤S200中，能见度值与薄膜数量对应的确定方法如下：

S210～建立不同能见度值下的目标特征数据库；

S220～估计能见度值模型的搭建、训练和测试；

具体过程为：

S221～设置损失函数为：

其中L表示损失函数；N表示训练集中的样本数；i表示第i个样本；表示基于能见度的损失函数系数，是能见度的真实值，是能见度估计网络能见度的输出值；

S222～在数据由低层次向高层次传播的阶段，即前向传播阶段，将加装薄膜的相机拍摄的目标图像信息输入网络中，经过多层卷积层的卷积和池化处理，提取特征向量，将特征向量传入全连接层中，根据网络计算得出图像相对应的环境能见度值即网络的输出；

S223～当网络输出的环境能见度值与环境实际的能见度值之间的误差超过设置的精度阈值时，将误差从高层次向低层次进行传播训练的阶段，即反向传播阶段，将误差传回网络，依次求得网络中各层的误差；当损失函数最小时，即环境实际的能见度值与网络输出的环境能见度值之间的误差小于等于期待的精度时，根据求得的误差进行网络各层权值更新，该过程是通过训练数据样本和期望值调整网络权值，然后结束训练;

S230～采集相机镜头前加装不同数量薄膜的图片；

S240～将步骤S230中的图片，输入训练好的网络估计其能见度，将能见度值和所用薄膜数量一一对应，控制薄膜的数量来模拟不同能见度的环境。

2.根据权利要求1所述的模拟井下低能见度环境的方法，其特征在于：所述的步骤S210中的具体过程为：

S211～数据采集，在能见度0—100m范围内采集图片，数据采集的来源为相机拍摄的不同能见度值下的图像信息，并通过能见度仪测量出当时的能见度值；

S212～数据标定，将能见度值与图片一一对应，并对图片当时状态下的能见度值与图片进行标定，将标定好的数据90%划分为训练集、5%划分为验证集以及5%划分为测试集。