基于机器学习XGBoost、引导滤波及矩的自由落体岩石块度在线检测

作者:陈卫卫; 王卫星*; 张仁瑞; 张光南; 吴锴
来源:兰州大学学报(自然科学版), 2021, 57(05): 701-710.
DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2021.05.017

摘要

基于采石场获取岩石块度的自由落体图像特性,在自由落体中获取在线后置光岩石块度图像,基于此视频图像,设计了新的岩石块度在线检测方法 .用引导滤波增强图像,减少因光照不均、目标运动过快或抖动引起的图像模糊;用基于力学矩的启发式多阈值分割算法对灰度图像二值化;将机器学习中的XGBoost理论和方法首次用于该领域,制定新的准则判定待检测目标是否为多块度粘连体;对检测到的粘连体的凸包区域,由最大凹点处进行基于凹凸点的多边形近似,在多边形轮廓上检测凹点,选取两分割点对.通过对300多幅图像的测试并与分水岭、模糊聚类、最小生成树及水平集等传统算法进行对比,结果表明,该方法对岩石块度粘连体具有良好的图像分割效果,精度达到95%.