本發(fā)明涉及圖像識(shí)別，尤其是一種基于智能感知分析的圖像識(shí)別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和工業(yè)時(shí)代的到來，數(shù)字礦山已成為礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，數(shù)字礦山通過集成數(shù)字信息、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和模擬仿真等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了礦山生產(chǎn)和經(jīng)營活動(dòng)的全方位、數(shù)字化管理，以降低數(shù)字礦山帶來的風(fēng)險(xiǎn)；

2、目前位于礦山內(nèi)的巖層風(fēng)險(xiǎn)管理，通常是通過攝像頭定期拍攝照片進(jìn)行比對(duì)，并通過比對(duì)照片發(fā)現(xiàn)問題，而通過這種圖像識(shí)別對(duì)比分析，通常對(duì)比分析的結(jié)果需要專業(yè)的人員進(jìn)行識(shí)別，這樣則導(dǎo)致識(shí)別會(huì)存在一定的時(shí)間差，而存在的時(shí)間差則無法及時(shí)提醒工作人員，進(jìn)而導(dǎo)致礦難發(fā)生，因此，需要一種基于智能感知分析的圖像識(shí)別方法以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于智能感知分析的圖像識(shí)別方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于智能感知分析的圖像識(shí)別方法，包括：

4、獲取礦山的巖層圖像信息；

5、基于智能感知分析對(duì)所述巖層圖像信息進(jìn)行特征提取，得到裂縫特征、巖層變形特征和巖層結(jié)構(gòu)特征；

6、根據(jù)所述裂縫特征獲取裂縫寬度、裂縫長(zhǎng)度和裂縫密度，并根據(jù)所述裂縫寬度和裂縫長(zhǎng)度獲取裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

7、根據(jù)所述裂縫密度獲取巖層脆弱指數(shù)，并根據(jù)所述巖層脆弱指數(shù)和裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

8、根據(jù)所述巖層變形特征獲取巖層褶皺信息和巖層彎曲信息，并根據(jù)所述巖層褶皺信息和巖層彎曲信息獲取第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

9、根據(jù)所述巖層結(jié)構(gòu)特征獲取孔隙率和滲透率，并根據(jù)所述孔隙率和所述滲透率獲取巖層滲透壓，將所述巖層滲透壓作為第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

10、根據(jù)所述第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

11、判斷所述綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值；

12、若所述綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則判定礦山的巖層圖像信息對(duì)應(yīng)的區(qū)域存在巖層風(fēng)險(xiǎn)。

13、作為優(yōu)選，所述基于智能感知分析對(duì)所述巖層圖像信息進(jìn)行特征提取，得到裂縫特征、巖層變形特征和巖層結(jié)構(gòu)特征的步驟，包括：

14、基于智能感知分析對(duì)巖層圖像信息進(jìn)行灰度處理，得到黑白巖層圖像信息，根據(jù)所述黑白表面圖像信息篩選出多個(gè)黑色條紋，對(duì)多個(gè)黑色條紋中的每條單獨(dú)的黑色條紋的兩端分別設(shè)立坐標(biāo)，得到多個(gè)第一坐標(biāo)和多個(gè)第二坐標(biāo)，并根據(jù)多個(gè)第一坐標(biāo)和多個(gè)第二坐標(biāo)依次計(jì)算多個(gè)黑色條紋的裂縫長(zhǎng)度，其中，智能感知分析包括圖像預(yù)處理；

15、獲取多個(gè)所述黑色條紋中的每條單獨(dú)的黑色條紋的最大直徑，并將所述黑色條紋的最大直徑作為裂縫寬度；

16、基于邊緣檢測(cè)算法獲取礦山的巖層圖像信息的邊緣信息，根據(jù)所述邊緣信息獲取對(duì)應(yīng)的邊緣區(qū)域面積；

17、根據(jù)多個(gè)所述黑色條紋獲取對(duì)應(yīng)的黑色條紋數(shù)量，并根據(jù)所述黑色條紋數(shù)量和所述邊緣區(qū)域面積計(jì)算裂縫密度；

18、將所述裂縫長(zhǎng)度、裂縫寬度和裂縫密度對(duì)應(yīng)的統(tǒng)籌信息作為裂縫特征；

19、獲取初始預(yù)設(shè)圖像信息，并將所述初始預(yù)設(shè)圖像信息和礦山的巖層圖像信息選取同一點(diǎn)位置；

20、獲取同一點(diǎn)位置的第一像素點(diǎn)和第二像素點(diǎn)，并根據(jù)所述第一像素點(diǎn)和所述第二像素點(diǎn)獲取像素位移信息，將所述像素位移信息作為巖層變形特征；

21、獲取巖層圖像信息的多個(gè)像素對(duì)，其中，像素對(duì)為相鄰像素點(diǎn)；

22、基于灰度共生矩陣遍歷多個(gè)所述像素對(duì)，得到多個(gè)相鄰像素方向和多個(gè)像素相鄰距離，并根據(jù)所述多個(gè)相鄰像素方向和多個(gè)像素相鄰距離獲取巖層線性紋理結(jié)構(gòu)，將所述巖層線性紋理結(jié)構(gòu)作為巖層結(jié)構(gòu)特征。

23、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述裂縫寬度和裂縫長(zhǎng)度獲取裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的步驟，包括：

24、根據(jù)所述裂縫寬度和預(yù)設(shè)初始裂縫寬度獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的第一擴(kuò)張速率；

25、根據(jù)所述裂縫長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)初始裂縫長(zhǎng)度獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的第二擴(kuò)張速率；

26、將所述第一擴(kuò)張速率和第二擴(kuò)張速率進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到裂縫綜合擴(kuò)張速率；

27、根據(jù)所述巖層變形特征獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的巖層變化速率；

28、獲取巖層厚度，并根據(jù)所述裂縫寬度和所述巖層厚度獲取裂縫寬度占比值，根據(jù)所述裂縫寬度占比值獲取對(duì)應(yīng)的第一權(quán)重值；

29、根據(jù)所述裂縫長(zhǎng)度和所述巖層厚度獲取裂縫長(zhǎng)度占比值，根據(jù)所述裂縫長(zhǎng)度占比值對(duì)應(yīng)的第二權(quán)重值；

30、根據(jù)所述裂縫綜合擴(kuò)張速率獲取對(duì)應(yīng)的第三權(quán)重值；

31、根據(jù)所述裂縫寬度占比值、所述裂縫長(zhǎng)度占比值、裂縫綜合擴(kuò)張速率、巖層變化速率、第一權(quán)重值、第二權(quán)重值和第三權(quán)重值計(jì)算裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，其中，計(jì)算公式為：

32、

33、其中，表示裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，表示裂縫寬度占比值，表示裂縫長(zhǎng)度占比值，表示裂縫綜合擴(kuò)張速率，表示巖層變化速率，a表示第一權(quán)重值，b表示第二權(quán)重值，c表示第三權(quán)重值。

34、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述裂縫密度獲取巖層脆弱指數(shù)，并根據(jù)所述巖層脆弱指數(shù)和裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的步驟，包括：

35、獲取巖層在預(yù)設(shè)區(qū)域的第一面積，將第一面積按照單位面積進(jìn)行分割，得到多個(gè)單位面積；

36、根據(jù)多個(gè)所述單位面積獲取對(duì)應(yīng)的多個(gè)裂縫密度，并根據(jù)多個(gè)所述裂縫密度計(jì)算平均裂縫密度；

37、根據(jù)多個(gè)所述裂縫密度和平均裂縫密度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)裂縫密度，其中，計(jì)算公式為：

38、；

39、其中，表示標(biāo)準(zhǔn)裂縫密度，表示第l個(gè)裂縫密度，表示裂縫密度的個(gè)數(shù)，l表示裂縫密度的序號(hào)，表示平均裂縫密度；

40、根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)裂縫密度和平均裂縫密度計(jì)算裂縫密度指數(shù)，其中計(jì)算公式為：

41、；

42、其中，表示裂縫密度指數(shù)，表示平均裂縫密度，表示標(biāo)準(zhǔn)裂縫密度；

43、根據(jù)所述裂縫密度指數(shù)和第一面積之比計(jì)算密度-面積占比值，將所述密度-面積占比值作為巖層脆弱指數(shù)；

44、將所述巖層脆弱指數(shù)和裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

45、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述巖層褶皺信息和巖層彎曲信息獲取第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的步驟，包括：

46、根據(jù)所述巖層褶皺信息獲取巖層褶皺波峰和巖層褶皺波谷，并根據(jù)所述巖層褶皺波峰和所述巖層褶皺波谷獲取巖層褶皺幅度；

47、根據(jù)所述巖層褶皺幅度和預(yù)設(shè)巖層褶皺幅度計(jì)算巖層褶皺幅度差值；

48、根據(jù)所述巖層彎曲信息獲取巖層彎曲角度，并根據(jù)所述巖層彎曲角度和預(yù)設(shè)巖層彎曲角度計(jì)算巖層彎曲角度差值；

49、將所述巖層褶皺幅度差值和所述巖層彎曲角度差值進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

50、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述孔隙率和所述滲透率獲取巖層滲透壓的步驟，包括：

51、獲取流體粘度；

52、根據(jù)所述孔隙率、所述流體粘度和所述滲透率計(jì)算孔隙流體擴(kuò)散系數(shù)，其中，計(jì)算公式為：

53、；

54、其中，表示孔隙流體擴(kuò)散系數(shù)，表示滲透率，表示孔隙率，表示流體粘度；

55、獲取巖石的預(yù)設(shè)靜水壓力，并根據(jù)所述預(yù)設(shè)靜水壓力和孔隙流體擴(kuò)散系數(shù)之比計(jì)算巖層滲透壓。

56、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的步驟，包括：

57、根據(jù)所述第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取對(duì)應(yīng)的第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重值；

58、根據(jù)所述第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取對(duì)應(yīng)的第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重值；

59、根據(jù)所述第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重值和第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重值計(jì)算綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，其中，計(jì)算公式為：

60、

61、其中，表示綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，表示第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，表示第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，表示第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，d表示第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重值，e表示第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)權(quán)重值。

62、本技術(shù)還提供一種基于智能感知分析的圖像識(shí)別系統(tǒng)，包括：

63、第一獲取模塊，用于獲取礦山的巖層圖像信息；

64、第一提取模塊，用于基于智能感知分析對(duì)所述巖層圖像信息進(jìn)行特征提取，得到裂縫特征、巖層變形特征和巖層結(jié)構(gòu)特征；

65、第二獲取模塊，用于根據(jù)所述裂縫特征獲取裂縫寬度、裂縫長(zhǎng)度和裂縫密度，并根據(jù)所述裂縫寬度和裂縫長(zhǎng)度獲取裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

66、第三獲取模塊，用于根據(jù)所述裂縫密度獲取巖層脆弱指數(shù)，并根據(jù)所述巖層脆弱指數(shù)和裂縫走向風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

67、第四獲取模塊，用于根據(jù)所述巖層變形特征獲取巖層褶皺信息和巖層彎曲信息，并根據(jù)所述巖層褶皺信息和巖層彎曲信息獲取第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

68、第五獲取模塊，用于根據(jù)所述巖層結(jié)構(gòu)特征獲取孔隙率和滲透率，并根據(jù)所述孔隙率和所述滲透率獲取巖層滲透壓，將所述巖層滲透壓作為第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

69、第六獲取模塊，用于根據(jù)所述第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；

70、第一判斷模塊，用于判斷所述綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值；

71、若所述綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則判定礦山的巖層圖像信息對(duì)應(yīng)的區(qū)域存在巖層風(fēng)險(xiǎn)。

72、本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

73、本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

74、本技術(shù)的有益效果為：本技術(shù)先獲取礦山的巖層圖像信息，然后基于智能感知分析對(duì)所述巖層圖像信息進(jìn)行特征提取，得到裂縫特征、巖層變形特征和巖層結(jié)構(gòu)特征，然后依次根據(jù)裂縫特征獲取第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，接著根據(jù)巖層變形特征獲取第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，然后根據(jù)巖層結(jié)構(gòu)特征獲取第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，緊接著，根據(jù)所述第一風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、第二風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和第三風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)獲取綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，最后，判斷所述綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值，若所述綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則判定礦山的巖層圖像信息對(duì)應(yīng)的區(qū)域存在巖層風(fēng)險(xiǎn)，這樣通過巖層風(fēng)險(xiǎn)的提前判斷可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，提前預(yù)警并采取相應(yīng)的防護(hù)措施，避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，相比傳統(tǒng)的人工判斷，自動(dòng)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)能夠更快、更準(zhǔn)確地做出反應(yīng)，提高礦山作業(yè)的安全性，同時(shí)還能夠避免因識(shí)別時(shí)間差而導(dǎo)致礦難發(fā)生的問題。