一种基于两阶段聚类算法的钻孔破碎带裂隙网络重构方法技术

技术编号:42073380 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-19 16:54
本发明专利技术为一种基于两阶段聚类算法的钻孔破碎带裂隙网络重构方法,包括以下内容:获取钻孔平面展开图,经图像分割算法处理后筛选出裂隙图像;对筛选出的裂隙图像骨架化获得裂隙骨架图像;对裂隙骨架图像上的像素点进行第一阶段聚类,将两条或两条以上裂隙的交点定义为节点,一条裂隙骨架可能有多个节点,以所有节点和端点作为聚类边界点,通过遍历两个聚类边界点之间的像素点将其聚类为一个裂隙段;判断是否有环形骨架,若有环形骨架,则进行环形骨架处理聚类为次级裂隙段;对获得的各个裂隙段和次级裂隙段进行空间共面判断,将空间共面的裂隙段进行第二阶段聚类获得整条裂隙。本发明专利技术能够更准确地将钻孔图像平面展开图中的裂隙进行聚类。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于裂隙岩体数字重构技术,尤其涉及一种基于两阶段聚类算法的钻孔破碎带裂隙网络重构方法


技术介绍

1、裂隙是岩体力学行为和渗流行为的控制因素。钻孔探测是掌握地下岩体裂隙网络发育情况,保障地下岩土工程施工安全顺利进行最常用的方法。随着钻孔摄像、图像识别等技术的成熟,对孔壁裂隙迹线的识别和分析更加准确,基于钻孔裂隙迹线的地下岩体裂隙网络重构成为可能。

2、数字钻孔摄像技术自上世纪50年代发展至今,已经可以获得清晰完整的地下钻孔图像,并在众多工程中有了成熟的应用。面对大量的钻孔图像,为了获得准确的裂隙迹线,需要一种图像识别技术进行高效自动化的处理。随着计算机视觉技术的快速发展,基于深度学习的卷积神经网络技术可以在经过有效训练的基础上对裂隙图像中的裂隙进行准确快速的分割。对于分割出的裂隙,其仍属于图像数据,为了进一步分析裂隙的几何参数,并建立裂隙网络模型,需要对一个个独立的像素点进行聚类,将属于同一条裂隙的像素点聚类到一起,将图像化的裂隙转变为数字化的裂隙。针对岩体的不连续面的聚类问题,学者们进行了大量的研究,文献1(peng zhang,k本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于两阶段聚类算法的钻孔破碎带裂隙网络重构方法,其特征在于,所述重构方法包括以下内容:

2.根据权利要求1所述的重构方法,其特征在于,所述筛选裂隙图像的过程是:每个钻孔平面展开图都对应一个有DPI值表,

3.根据权利要求1所述的重构方法,其特征在于,获得裂隙骨架图像的具体过程是:利用神经网络对筛选后的裂隙图像进行识别,自动区分并标注出裂隙和溶孔,获得裂隙的二值化图像,再对裂隙的二值化图像进行闭运算、骨架化、去除毛刺操作,获得裂隙骨架图像。

4.根据权利要求3所述的重构方法,其特征在于,所述神经网络为DeepLabV3+网络、FCN、U-net或...

【技术特征摘要】

1.一种基于两阶段聚类算法的钻孔破碎带裂隙网络重构方法,其特征在于,所述重构方法包括以下内容:

2.根据权利要求1所述的重构方法,其特征在于,所述筛选裂隙图像的过程是:每个钻孔平面展开图都对应一个有dpi值表,

3.根据权利要求1所述的重构方法,其特征在于,获得裂隙骨架图像的具体过程是:利用神经网络对筛选后的裂隙图像进行识别,自动区分并标注出裂隙和溶孔,获得裂隙的二值化图像,再对裂隙的二值化图像进行闭运算、骨架化、去除毛刺操作,获得裂隙骨架图像。

4.根据权利要求3所述的重构方法,其特征在于,所述神经网络为deeplabv3+网络、fcn、u-net或mask-rcnn。

5.根据权利要求1所述的重构方法,其特征在于,第一阶段聚类时,若两个聚类边界点含有端点,则从端点开始遍历像素点,若...

【专利技术属性】
技术研发人员:马国伟蒋冬宝杨振甲
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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