[发明专利]一种土体模拟图像生成方法及系统

说明书

本发明提供一种土体模拟图像生成方法及系统，该方法包括：确定土颗粒数量、图像信息和颗粒分布信息；依据土颗粒数量、颗粒分布信息和预设的土颗粒模拟图像库，确定多个目标土颗粒模拟图像；创建图像空间，并依据预设的分布函数，在图像空间中填充各个目标土颗粒模拟图像，得到经过填充处理的图像空间；依据图像信息，生成该图像空间所对应的初始土体模拟图像；确定应用策略集合，其中包括至少一种图像处理策略；依据应用策略集合中的图像处理策略，对初始土体模拟图像进行图像处理，得到最终的土体模拟图像。应用本发明的方法，可生成与真实土体图像相似度较高的土体模拟图像，有利于提高图像变形分析技术的评估准确性。

技术领域

本发明涉及图像技术领域，特别是涉及一种土体模拟图像生成方法及系统。

背景技术

在土体变形测量领域中，图像变形分析技术是常用的分析技术之一，图像变形分析是指利用摄像设备在观测物变形过程中拍摄图像序列，进行相关特征的搜索、匹配和变形轨迹的识别，通过像素坐标和观测面位置坐标的转换与矫正，获得被观测对象的位移、应变、速度、加速度等变形场与运动场信息。在图像变形分析技术的应用场景下，需对图像变形分析技术的可靠性进行评估，以便于更好地开展土体变形分析工作。

由于真实土体图像分析参数的实际值未知，在图像变形分析技术的可靠性评估过程中，通常利用模拟图像作为评估的图像素材。目前，通常是基于模拟散斑图像技术模拟生成模拟图像，以此对图像变形分析技术的性能进行评定。

而在土体变形测量的图像变形分析技术的评估场景中，图像的纹理特征和色值分布等要素均为重要评价因子之一。基于现有的模拟图像的生成方式，生成的模拟图像属于模拟散斑图像，而模拟散斑图像是一种以黑色为背景、由离散亮斑点构成的图像，其与真实土体图像差异较大，无法从图像纹理、色值分布等方面对图像变形分析技术的评估提供参考，容易导致对于土体变形测量的图像变形分析技术的评估准确性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种土体模拟图像生成方法，以解决现有方式生成的模拟图像与真实土体图像差异较大，难以对土体变形测量的图像变形分析技术进行准确评估的问题。

本发明实施例还提供了一种土体模拟图像生成系统，用以保证上述方法实际中的实现及应用。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种土体模拟图像生成方法，包括：

当接收到用户发送的图像生成指令时，确定所述图像生成指令对应的土颗粒数量、图像信息以及颗粒分布信息；所述图像信息包括图像尺寸和图像分辨率，所述颗粒分布信息包括多组颗粒形态数据和每组所述颗粒形态数据对应的颗粒比例；

依据所述土颗粒数量、所述颗粒分布信息以及预设的土颗粒模拟图像库，确定多个目标土颗粒模拟图像；所述土颗粒模拟图像库中包含预先构建的多个土颗粒模拟图像；

创建图像空间，并依据预设的分布函数，在所述图像空间中填充各个所述目标土颗粒模拟图像，得到经过填充处理的图像空间；

依据所述图像信息，生成所述经过填充处理的图像空间所对应的初始土体模拟图像；所述初始土体模拟图像中包含各个所述目标土颗粒模拟图像；

依据预先设置的多种图像处理策略，确定所述图像生成指令对应的应用策略集合；所述应用策略集合包括所述多种图像处理策略中的至少一种图像处理策略；

依据所述应用策略集合中的图像处理策略，对所述初始土体模拟图像进行图像处理，得到所述初始土体模拟图像对应的模拟图像，将所述模拟图像作为最终的土体模拟图像。

上述的方法，可选的，所述多种图像处理策略中包括光照处理策略，所述应用策略集合包括所述光照处理策略，依据所述光照处理策略，对所述初始土体模拟图像进行图像处理的过程，包括：

确定所述图像生成指令对应的光照强度和光照模式；