钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于隧道工程领域，具体涉及钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法及装置。具体技术方案为：根据钻孔后掌子面图像数据库，构建隧道钻孔后掌子面区域识别模型和隧道掌子面炮孔目标检测模型；先利用隧道钻孔后掌子面区域识别模型识别掌子面区域，再将所识别结果应用在隧道掌子面炮孔目标检测模型上，从而智能识别在掌子面区域内的炮孔。该方法减少了隧道掌子面区域以外的物体对炮孔识别的影响，提高了掌子面炮孔识别结果的准确率，同时与采用人工对掌子面炮孔进行计数的方法相比，该方法大大降低了工人工作量。该方法大大降低了工人工作量。该方法大大降低了工人工作量。

【技术实现步骤摘要】
钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法及装置


[0001]本专利技术属于隧道工程领域，具体涉及钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法及装置。

技术介绍

[0002]在隧道的开挖过程中，由于钻孔爆破法施工简便、灵活、造价低和适用性强，铁路、公路及地铁等隧道主要以钻爆法为主。钻爆法的工作过程包括钻孔、装药、爆破开挖岩石。其中钻孔过程中，炮孔数量多为数百个，炮孔参数的准确获取与记录是后续分析爆破后开挖效果、进行爆破参数优化的一个重要工作。
[0003]目前，没有一种基于隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法。和隧道相关的图像识别研究主要集中在隧道衬砌混凝土裂缝和渗漏水等病害检测方面、隧道内车辆和人员等目标快速识别方面，尚未涉及隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法研究。
[0004]因此，钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔检测分析在隧道开挖过程中非常重要，如果能够提供一种方便、快捷、准确的钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔检测分析方法，将具有优越的工业应用价值。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法及装置。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法，根据钻孔后掌子面图像数据库，构建隧道钻孔后掌子面区域识别模型和隧道掌子面炮孔目标检测模型；先利用隧道钻孔后掌子面区域识别模型识别掌子面区域，再将所识别结果应用在隧道掌子面炮孔目标检测模型上，从而智能识别在掌子面区域内的炮孔。
[0007]优选的：包括以下步骤，
[0008]步骤101：获取大量钻孔后掌子面图像，建立钻孔后掌子面图像数据库，基于图像识别中的语义分割算法原理，构建隧道钻孔后掌子面区域识别模型；
[0009]步骤102：根据钻孔后掌子面图像数据库，基于图像识别中的目标检测算法原理，构建隧道掌子面炮孔目标检测模型；
[0010]步骤103：先利用隧道钻孔后掌子面区域识别模型识别掌子面区域，再将所识别结果应用在隧道掌子面炮孔目标检测模型上，从而智能识别在掌子面区域内的炮孔。
[0011]优选的：所述步骤101包括，
[0012]步骤1011：获取大量钻孔后掌子面图像，利用Labelme软件标注出图像中的掌子面区域和背景区域，得到所述掌子面区域和背景区域的json标签文件，建立掌子面图像原始训练数据集；
[0013]步骤1012：基于图像识别中的语义分割算法原理，对掌子面图像原始训练数据集
进行模型训练，构建隧道钻孔后掌子面区域识别模型，用以识别钻孔后掌子面图像的掌子面区域、背景区域。
[0014]优选的：所述步骤102包括，
[0015]步骤1021：获取大量钻孔后掌子面图像，首先将所述钻孔后掌子面图像裁剪成固定大小尺寸的图片，再利用Labelimg软件标注出掌子面图像上的炮孔目标，得到所述炮孔目标xml标签文件，建立掌子面炮孔图像原始训练数据集；
[0016]步骤1022：基于图像识别中的目标检测算法原理，对掌子面炮孔图像原始训练数据集进行模型训练，构建隧道掌子面炮孔目标检测模型，用以检测钻孔后掌子面图像上的炮孔目标。
[0017]相应的：钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测装置，包括图像采集模块、构建模块一、构建模块二、分析处理模块；
[0018]所述图像采集模块采集隧道钻孔后的掌子面图像，并将钻孔后掌子面图像传输至构建模块一、构建模块二；
[0019]所述构建模块一根据建立的钻孔后掌子面图像样本数据库，构建钻爆法隧道钻孔后掌子面图像的掌子面区域识别模型；
[0020]所述构建模块二根据建立的钻孔后掌子面图像样本数据库，构建钻爆法隧道钻孔后掌子面图像上的炮孔目标检测模型；
[0021]所述分析处理模块先利用隧道钻孔后掌子面区域识别模型识别掌子面区域，再将所识别结果应用在隧道掌子面炮孔目标检测模型上，从而智能识别在掌子面区域内的炮孔。
[0022]优选的：所述构建模块一包括掌子面炮孔图像数据模块、掌子面区域识别模块；
[0023]所述掌子面炮孔图像数据模块获取大量的掌子面炮孔图像，建立掌子面炮孔图像原始数据库，并将所述掌子面炮孔图像传输给掌子面区域识别模块；
[0024]所述掌子面区域识别模块对建立好的钻孔后掌子面数据集进行深度学习训练，建立隧道掌子面区域识别模型。
[0025]优选的：所述构建模块二包括掌子面炮孔图像数据模块、掌子面炮孔识别模块；
[0026]所述掌子面炮孔图像数据模块获取大量的掌子面炮孔图像，建立掌子面炮孔图像原始数据库，并将所述掌子面炮孔图像传输给掌子面炮孔识别模块；
[0027]所述掌子面炮孔识别模块对所述裁剪并制作好标签的掌子面炮孔图像数据集进行深度学习训练，建立隧道掌子面炮孔图像智能识别模型。
[0028]相应的：一种电子设备，包括：
[0029]一个或多个处理器；
[0030]存储装置，用于存储一个或多个程序；
[0031]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法。
[0032]相应的：一种计算机可读介质，所述可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]根据建立的钻孔后掌子面图像数据库，基于图像识别中的语义分割算法原理，构
建隧道钻孔后掌子面区域识别模型；根据建立的钻孔后掌子面图像数据库，基于图像识别中的目标检测算法原理，构建隧道掌子面炮孔目标检测模型；先利用隧道钻孔后掌子面区域识别模型识别掌子面区域，再所识别结果应用在隧道掌子面炮孔目标检测模型上，从而智能识别在掌子面区域内的炮孔。该方法减少了隧道掌子面区域以外的物体对炮孔识别的影响，提高了掌子面炮孔识别结果的准确率，解决了传统图像识别方法对隧道掌子面炮孔识别准确度较低的技术问题。另外，该方法开创“智能、高效、少人、无人”的钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测新模式，具有传统方法所不具有的高度智能化。
附图说明
[0035]图1是本专利技术钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法的流程图；
[0036]图2是本专利技术隧道钻孔后掌子面区域的标注示意图(图中点与线围成的区域为掌子面区域)；
[0037]图3是本专利技术隧道钻孔后掌子面所在区域的图像识别结果示意图；
[0038]图4是本专利技术隧道掌子面炮孔图像裁剪结果示意图；
[0039]图5是本专利技术隧道掌子面炮孔图像裁剪后进行炮孔标注的示意图；
[0040]图6是利用隧道掌子面区域识别结果进行炮孔检测的示意图；
[0041]图7是本专利技术将进行炮孔检测的结果图再和原图相融合的示意图；
[0042]图8是本专利技术电子设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法，其特征在于：根据钻孔后掌子面图像数据库，构建隧道钻孔后掌子面区域识别模型和隧道掌子面炮孔目标检测模型；先利用隧道钻孔后掌子面区域识别模型识别掌子面区域，再将所识别结果应用在隧道掌子面炮孔目标检测模型上，从而智能识别在掌子面区域内的炮孔。2.根据权利要求1所述的钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤101：获取大量钻孔后掌子面图像，建立钻孔后掌子面图像数据库，基于图像识别中的语义分割算法原理，构建隧道钻孔后掌子面区域识别模型；步骤102：根据钻孔后掌子面图像数据库，基于图像识别中的目标检测算法原理，构建隧道掌子面炮孔目标检测模型；步骤103：先利用隧道钻孔后掌子面区域识别模型识别掌子面区域，再将所识别结果应用在隧道掌子面炮孔目标检测模型上，从而智能识别在掌子面区域内的炮孔。3.根据权利要求2所述的钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法，其特征在于：所述步骤101包括，步骤1011：获取大量钻孔后掌子面图像，利用Labelme软件标注出图像中的掌子面区域和背景区域，得到所述掌子面区域和背景区域的json标签文件，建立掌子面图像原始训练数据集；步骤1012：基于图像识别中的语义分割算法原理，对掌子面图像原始训练数据集进行模型训练，构建隧道钻孔后掌子面区域识别模型，用以识别钻孔后掌子面图像的掌子面区域、背景区域。4.根据权利要求2所述的钻爆法隧道掌子面炮孔图像的炮孔目标检测方法，其特征在于：所述步骤102包括，步骤1021：获取大量钻孔后掌子面图像，首先将所述钻孔后掌子面图像裁剪成固定大小尺寸的图片，再利用Labelimg软件标注出掌子面图像上的炮孔目标，得到所述炮孔目标xml标签文件，建立掌子面炮孔图像原始训练数据集；步骤1022：基于图像识别中的目标检测算法原理，对掌子面炮孔图像原始训练数据集进行模型训练，构建隧道掌子面炮孔目标检测模型，用以检测钻孔后掌子面图像上的炮孔目标。5.钻爆法隧道掌子面炮孔图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：童建军，钱坤，方黎洋，王明年，郭建，程海兵，刘琛，甘东东，万润聪，罗丽菊，向露露，
申请(专利权)人：成都金隧自动化工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：