[发明专利]基于图像的掌子面岩石坚硬程度确定方法、装置以及电子设备

权利要求书

1.基于图像的掌子面岩石坚硬程度确定方法，其特征在于，所述方法包括：

采集岩石图像和掌子面图像；

对岩石图像和掌子面图像进行图像处理，处理后的岩石图像和掌子面图像及地勘资料采用MySQL关系型数据库建立数据库；

处理后的岩石图像采用掌子面岩石岩性的识别模型识别掌子面岩石岩性；

处理后的掌子面图像采用掌子面岩石风化程度的识别模型获取掌子面岩石初风化程度，构建掌子面岩石风化程度识别评价指标体系，将评价指标的综合权重输入BP神经网络模型，输出的是掌子面岩石最终风化程度识别结果；

根据岩石坚硬程度划分表，结合掌子面岩石的岩性和风化程度，进而能够判识掌子面岩石坚硬程度。

2.根据权利要求1所述的基于图像的掌子面岩石坚硬程度确定方法，其特征在于，岩石图像和掌子面图像进行图像处理，处理后的岩石图像和掌子面图像及地勘资料采用MySQL关系型数据库建立数据库，包括：

采集的岩石图像进行岩性标注、并对现有图像进行翻转图像、旋转图像、缩放图像、裁剪图像以及图像移位；

采集的掌子面图像进行风化程度标注，并采用OpenCV的二值化图像修复技术对采集的掌子面图像进行划痕修复处理；

处理后岩石图像通过MySQL关系型数据库建立高质量岩石图像数据库；

处理后的掌子面图像通过MySQL关系型数据库建立高质量掌子面图像数据库；

根据地勘资料建立掌子面地质信息数据库。

3.根据权利要求2所述的基于图像的掌子面岩石坚硬程度确定方法，其特征在于，通过高质量岩石图像数据库、高质量掌子面图像数据库和掌子面地质信息数据库建立了掌子面岩石岩性和风化程度识别样本数据集，该识别样本数据集包括两部分，一部分用于训练识别掌子面岩石岩性和风化程度的数据集；一部分用于测试识别掌子面岩石岩性和风化程度的准确性的数据集。

4.根据权利要求1所述的基于图像的掌子面岩石坚硬程度确定方法，其特征在于，处理后的岩石图像采用掌子面岩石岩性的识别模型识别掌子面岩石岩性，包括：

根据掌子面岩石岩性和风化程度识别样本数据集，采用深度学习网络结构的卷积层、池化层与全连接层对模型进行构造，进而形成具有多层卷积结构岩性判识模型，并根据贝叶斯超参数优化理论对岩性分类模型进行超参数优化。

5.根据权利要求1所述的基于图像的掌子面岩石坚硬程度确定方法，其特征在于，处理后的掌子面图像采用掌子面岩石风化程度的识别模型获取掌子面岩石初风化程度，构建掌子面岩石风化程度识别评价指标体系，将评价指标的综合权重输入BP神经网络模型，输出的是掌子面岩石最终风化程度识别结果，包括：

基于AHP方法，构建风化程度识别评价指标体系，评价指标包括图像识别决策和数据库识别决策；

构建MobileNet深度可分离卷积模型，该模型由DW卷积与PW卷积两部分组成，并使用数据库中的掌子面图像进行模型训练；

将处理后掌子面图像带入MobileNet卷积神经网络，得到的图像结果作为AHP评价指标体系的图像识别决策指标；

根据VGG16深度学习卷积神经网络的岩性识别结果，上传到地质信息数据库，匹配岩石岩性在数据库中对应的岩石风化程度，作为AHP评价指标体系的数据库识别决策指标，并作为反馈对MobileNet卷积神经网络进行参数调整；

将评价指标的综合权重作为BP神经网络的输入，输出结果作为岩石分化程度的最终判识结果。