[发明专利]一种用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别方法

权利要求书

1.一种用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：列出原始的实际迹线图和模拟迹线图；

步骤B：确定相似阈值，作为下述步骤中判断相似性的基本标准；

步骤C：原始的实际迹线图和模拟迹线图的预处理；

步骤D：将预处理后的实际迹线图和模拟迹线图的总体灰度值相似度与相似阈值进行比较，判断迹线图总体相似度；

步骤E：如果步骤D中判别为相似，将两幅迹线图的灰度级配曲线相似度与相似阈值进行比较，判断迹线图局部特点相似度；包括：

步骤E1：对两幅预处理后的迹线图进行网格划分，求得每个网格的平均灰度值；

步骤E2：制作出不同孔径的筛网，筛网按孔径由小到大排列；

步骤E3：以平均灰度值为标准，将每个网格视为直径不同的“土质颗粒”，通过筛网对这堆“土质颗粒”进行筛选，以筛网孔径为横坐标，所有网格的平均灰度值通过该孔径筛网的比率为纵坐标，分别绘制两幅迹线图的灰度级配曲线；

步骤E4：计算预处理后的实际迹线图的灰度级配曲线和模拟迹线图的灰度级配曲线的相似度，将其与相似阈值进行比较，如果大于等于相似阈值，则进行下一步分析，如果小于相似阈值，就认为这两幅迹线图是不相似的；

步骤F：如果步骤E中判别为相似，对两幅迹线图进行特征方向相似度匹配；

步骤G：如果步骤F中判别为相似，将两幅迹线图的灰度密度分布曲线相似度与相似阈值进行比较，完成用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别。

2.根据权利要求1所述的用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别方法，其特征在于，步骤B中的相似阈值根据实际工程精度要求设置在[0.7,0.9]的范围。

3.根据权利要求1所述的用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别方法，其特征在于，步骤C进一步包括：

步骤C1：如果实际迹线图或模拟迹线图为彩色图像，将其转换为灰度图；

步骤C2：强化迹线清晰度，增强迹线可识别性；

步骤C3：对两幅迹线图进行去边框处理，以避免算法将边框识别为迹线的一部分；

步骤C4：以裁剪的方式对两幅迹线图进行微调，统一迹线图尺寸。

4.根据权利要求1所述的用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别方法，其特征在于，步骤D的过程为：分别求出预处理后的实际迹线图与模拟迹线图的总体灰度值，计算其相似度并与相似阈值进行比较，如果大于等于相似阈值，则进行下一步分析，如果小于相似阈值，就认为这两幅迹线图是不相似的。

5.根据权利要求1所述的用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别方法，其特征在于，步骤F进一步包括：

步骤F1：分别对两幅预处理后的迹线图进行拉东变换，变换的强度为15°一次；

步骤F2：在拉东变换过程中，将灰度的线性积分结果进一步转变为灰度密度分布曲线；

步骤F3：对拉东变换过程中得到的所有的灰度密度分布曲线进行离散性分析，找出离散性最大的前四个曲线，并规定其对应的测线方向为图像的特征方向；

步骤F4：比较两幅图特征方向的相似性，如果有至少两个特征方向是一致的，则进行下一步分析，如果不是，就认为这两幅迹线图是不相似的。

6.根据权利要求5所述的用于岩体节理裂隙模型检验的迹线图相似度判别方法，其特征在于，步骤G进一步包括：

步骤G1：以步骤F中得到的实际迹线图的四个特征方向为标准，分别提取实际迹线图和模拟迹线图在这四个特征方向上的灰度密度分布曲线，并一一对应，得到四对灰度密度分布曲线；

步骤G2：对于每一对灰度密度分布曲线，进行回环滚动余弦相似度匹配，并提取出匹配过程中得到的最大值；

步骤G3：对步骤G2中得到了的四个最大匹配值按照加权平均的计算方法计算相似度，将其与相似阈值进行比较，如果大于等于相似阈值，就认为这两幅迹线图是相似的，如果小于相似阈值，就认为这两幅迹线图是不相似的。