[发明专利]一种基于颜色特征的数字式钻孔图像土层检测定位方法

摘要

本发明公开了一种基于数字式钻孔图像的土层检测方法，首先根据数字式钻孔图像土层的颜色特征在HSV颜色空间设置H、S、V三个参数的阈值，实现土层的检测与分割；然后通过设置像素密度阈值来计算土层的定位，具体包括两次垂直窗口阈值检测和一次水平窗口阈值检测，从而得到土层的深度，厚度及方位角信息。相比现有技术，该方法具有对钻孔图像内土层自动检测和定位的优势，人力消耗小，准确率和效率高。

主权项

1.一种基于颜色特征的数字式钻孔图像土层检测定位方法，其特征在于包括以下步骤：S0将数字式钻孔摄像系统在向地下延伸的钻孔中拍摄的三维全景图片经数字化技术处理之后，形成计算机可识别的二维彩色平面图；S1将S0中的二维彩色平面图从RGB颜色空间转到HSV颜色空间，并在HSV颜色空间中对该彩色图像做直方图均衡化；S2设置基于HSV颜色空间中的三对阈值，即H分量的最高值和最低值、S分量的最高值和最低值、V分量的最高值和最低值，对图像中的土质部分进行检测；S3形态学开运算，去除一些噪点；S4形态学闭运算，连接一些连通域；S5对上述处理过的图像按固定窗口长度进行分割，计算每个窗口内的白色像素点的像素密度；S6经过对大量图像中土层位置的多次不同像素密度阈值判定，选取定位效果最好的设置第一道像素密度阈值ρⅠ；S7对于满足第一道阈值的窗口位置进行记录，并进行第二次固定窗口长度的分割，再次计算子窗口内的白色像素点的像素密度；S8设置第二道像素密度阈值ρⅡ；S9对满足第二道阈值的子窗口进行记录，根据两次窗口的位置和两次窗口的固定长度计算土质在图片中的相对位置h'和厚度d'；S10设置第三道像素密度阈值ρⅢ；S11对子窗口在水平位置上进行固定窗口的分割，计算在水平位置上像素密度，根据阈值ρⅢ判断在水平方向上的位置(xi,1,xi,2)；S12将图片中像素点宽度与每像素对应实际宽度做运算，得到真实的土质的具体深度h，厚度d和方位角θ1和θ2。