【技术实现步骤摘要】
采煤塌陷地裂缝的识别与提取方法、装置及存储介质
[0001]本公开属于地裂缝的监测领域，特别涉及一种采煤塌陷地裂缝的识别与提取方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]我国西部黄土沟壑生态脆弱区具有气候干旱、地表缺水和植被覆盖度低等特征。煤炭开采导致的地裂缝问题尤为突显，同时也造成了地表建筑物变形、地下管道破坏、地下水流失、地面塌陷、耕地损毁、土壤表层含水量降低、植被退化、水土流失等一些列环境问题，给矿区管理工作者带来了极大的困难，是矿区土地复垦的重点工作。因此，必须获得矿区沉陷地表裂缝实时、高精度的分布信息，用来评估地质危害和研究其发育规律，为矿区土地复垦与治理提供有价值的工程信息。无人机影像具有分辨率高、灵活机动、高效快速、作业成本低等显著优势，其分辨率可以达到毫米级，为矿区地裂缝的信息提取提供了有价值的数据源。
[0003]目前地裂缝已成为西部矿区最主要的地质灾害，对于地裂缝的监测主要是利用地裂缝监测装置对其进行实地直接测量，需要花费大量的人力、物力及财力，同时监测范围有限，普适性较差。而目前对于地裂缝的而...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采煤塌陷地裂缝的识别与提取方法，其特征在于，包括：通过无人机摄影获取多幅含有采煤塌陷地表裂缝的矿区无人机影像数据A；对所述矿区无人机影像数据A进行预处理，得到矿区无人机影像数据B；计算所述矿区无人机影像数据B的图像梯度变化，以此作为第一地物统计特征，得到矿区无人机影像数据B1；根据所述矿区无人机影像数据B1中各像素点的RGB值判定图像像素是否为同质点，以此作为第二地物统计特征，得到矿区无人机影像数据B2；将所述矿区无人机影像数据B2中各像素点的RGB值作为第三地物统计特征；使用K
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means聚类方法并结合所述第一地物统计特征、第二地物统计特征和第三统计特征，从所述矿区无人机影像B2中提取地裂缝，生成含有地裂缝的二值影像数据B3；对所述含有地裂缝的二值影像数据B3进行优化处理，得到含有地裂缝的二值影像数据C；对所述含有地裂缝的二值影像数据C进行击中击不中变换处理，直至所述二值影像数据C中地裂缝的宽度不再发生变化，得到最终的含有地裂缝的二值影像数据D；根据所述二值影像数据D计算地裂缝的实际面积、长度和宽度。2.根据权利要求1所述的识别与提取方法，其特征在于，所述预处理包括拼接、灰度拉伸和滤波去噪。3.根据权利要求1所述的识别与提取方法，其特征在于，所述判定图像像素是否为同质点具体为：由所述矿区无人机影像数据B中的中心像素及其周围像素的像素值拟合卡方分布模型，若所述中心像素及其周围像素的像素值均在所述卡方分布模型是置信区间内，则认为该中心像素为同质点。4.根据权利要求1所述的识别与提取方法，其特征在于，所述使用K
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means聚类方法并结合所述第一地物统计特征、所述第二地物统计特征和所述第三地物统计特征，从所述矿区无人机影像B2中提取地裂缝，生成含有地裂缝的二值影像数据B3，具体包括：步骤41：将所述矿区无人机影像数据B2作为样本数据集，所述矿区无人机影像数据B2中的每一幅矿区无人机影像作为对应的一个样本；确定要进行分类的数目K＝2，即将各样本分为两个类别，分别为地裂缝和非裂缝；步骤42：从所述样本数据集中随机选取K个样本作为K个初始的类中心；步骤43：分别计算所述样本数据集中其余每一个样本到K个类中心的距离，若某个样本距离某个类中心的距离较近，则将该样本划分到该某个类集合，共得到K个类集合，并计算每个类集合的均值，作为新的类中心；步骤44：重复步骤42～步骤43，直到新计算出来的类中心和原类中心之间的距离低于设置的阈值，最终得到含有地裂缝的类集合...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡振琪，浮耀坤，石国牟，杨坤，徐岩，冯泽伟，白铭波，周竹峰，
申请(专利权)人：陕西陕北矿业韩家湾煤炭有限公司，
类型：发明
国别省市：
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