[发明专利]一种土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法

权利要求书

1.一种土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

分割标记步骤，是对影像设备获取的图像进行阈值分割，根据分割结果对土、石块、土和石块之间的粘结面进行分割标记；

获取全应变场步骤，是基于分割标记步骤，通过岩石的全位移场获取全应变场。

2.如权利要求1所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，在所述分割标记步骤中，所述对影像设备获取的图像进行阈值分割，包括：

下采样过程，是获取图像的参数的过程，并将所述参数作为初始化参数；

上采样过程，是对下采样过程中获取到的图像参数进行分割土体或分割土体和裂缝。

3.如权利要求2所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，所述下采样过程，包括卷积步骤，非线性变换步骤、池化步骤。

4.如权利要求2所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，所述上采样过程，包括卷积步骤、连结步骤、转置卷积步骤、池化步骤。

5.如权利要求2所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，

在所述分割标记步骤中，对每一类的分割目标进行单独的上采样过程操作；

在所述上采样过程中，输出初始图像中每个像素的标签。

6.如权利要求5所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，在所述上采样过程中，还包括，

提升图像边缘的连续性的计算方法，具体为：

其中，R是损失函数，i是像素，S(i)是邻域像素的个数，pⁱ是像素i属于目标对象的概率，j是邻域像素中除了i以外的像素，p^j是目标对象的概率。

计算真实图像的输出值和模型输出值之间的交叉熵，并将所述交叉熵作为损失函数，具体为：

其中，目标像素的标签定义为1，其它定义为0，P是实际概率值，E是交叉熵，q是预测概率值，N是样本数目，P_i是像素i的实际概率值,q_i是像素i的预测概率值。

7.如权利要求6所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，

当同时提取石块和石块裂缝，损失的计算方法为：

其中，Loss是土石混合体中训练模型与实际模型的损失值，E_石块是石块的交叉熵，R_石块是石块的连续性损失，R_石块裂缝是石块裂缝的连续性损失，正则项表示模型参数的L²范数。

8.如权利要求1所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，在获取全应变场步骤中，岩石的全位移场包括：

获取第一位移场，是获取所述参考图点在各过程切片中的对应点，得到各过程切片的第一位移场；

获取第二位移场，是基于各过程切片的所述第一位移场，在预先设置的计算点的范围内进行局部图像相似性计算，得到第二位移场。

9.如权利要求8所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，在所述获取第一位移场中，包括：

在所述分割标记步骤中，获取初始切片序列，并获取所述初始切片序列中各初始切片的参考图点；

基于原位三轴加压设备对岩样进行压裂试验，通过影像设备扫描获取不同加载强度下与所述初始切片序列对应的各过程切片序列；

获取所述参考图点在各过程切片中的对应点。

10.如权利要求9所述的土石混合体原位实时加压下岩石破裂检测方法，其特征在于，在所述获取第二位移场中，包括：

基于各过程切片的所述第一位移场，预先设置岩石每一点的位移参数；

对所述第一位移场进行插值，在预先设置的计算点的范围内进行局部图像相似性计算，获取所述第二位移场。