专利名称：一种处理岩芯照片的方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及岩土工程勘察技术领域，尤其涉及一种利用数字图像处理技术处理岩 芯照片的方法及其系统。
背景技术：
岩土工程勘察通常都会开展钻探作业，根据现有勘察规范和作业流程，需要先进 行岩芯照片的现场采集，勘察单位一般采用岩芯箱分格放置采集的岩芯，然后用数码相机 对装有岩芯的岩芯箱进行拍摄，利用拍摄的图片进行生成钻孔岩芯报告。大、中型勘察工程中，由于现场采集的岩芯数量很大，会拍摄到数百乃至上千张的 岩芯照片。对于如此大量的岩芯照片，工程技术人员需要耗费大量的时间进行处理，并且对 照片目录还需人工根据每个钻孔的编号情况进行编写。传统的岩芯照片处理方法需要对每张照片采用Photoshop进行图像剪切和透视 变换，然后手动进行文件重新编号和重新命名，并采用Word将每一张照片依序插入到文档 中，形成一个岩芯照片报告。通过这种处理方法进行岩芯照片处理极其繁琐，容易犯错，而 且在规模较大的勘察工程中，由于图片数量巨大，当插入到一定数量后，Word报告文件大小 接近于IG时，普通电脑将难以打开该Word文件。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种能够自动地、方便地处理岩芯照片的方 法，运用PDF生成技术自动生成岩芯照片报告，应用于岩土工程勘察中，可方便地对岩芯照 片处理和生成岩芯照片报告。一种处理岩芯照片的方法，包括以下步骤在放置岩芯的箱体的四角设置箱体标 记物，对已装箱的岩芯进行拍摄，获取岩芯照片；将岩芯照片导入计算机、并拷贝到以相应 的钻孔编号命名的文件夹中；将所述岩芯照片从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据，并 根据所述岩芯照片的YCbCr空间数据中的色度分量，识别所述岩芯照片中的箱体标记物图 像；将所述箱体标记物图像的连线所包围的范围内的图像截取为分析图片；根据所述岩芯 照片所在的文件夹的钻孔编号，对每个分析图片进行重命名；根据所述分析图片的名称，对 属于相同钻孔编号的分析图片汇总，采用PDF生成技术，生成岩芯照片报告。本发明要解决的技术问题还在于提供一种能够自动地、方便地处理岩芯照片的系 统。一种处理岩芯照片的系统，包括以下步骤数据读取模块、色彩转换模块、图像识 别模块、图像截取模块、重命名模块和报告生成模块。所述数据读取模块用于将岩芯照片拷 贝到以相应的钻孔编号命名的文件夹中，其中，所述岩芯照片中包括岩芯箱体以及设置在 所述岩芯箱体四角的箱体标记物的图像；所述色彩转换模块用于将所述岩芯照片从RGB空 间数据转换为YCbCr空间数据；所述图像识别模块用于根据所述岩芯照片的YCbCr空间数 据中的色度分量，识别所述岩芯照片中的箱体标记物图像；所述图像截取模块用于将所述
4箱体标记物图像的连线所包围的范围内的图像截取为分析图片；所述重命名模块用于根据 所述岩芯照片所在的文件夹的钻孔编号，对每个分析图片进行重命名；所述报告生成模块 用于根据所述分析图片的名称，对属于相同钻孔编号的分析图片汇总，采用PDF生成技术， 生成岩芯照片报告。与现有技术相比较，本发明的处理岩芯照片的方法及其系统中，通过在现场采集 装箱的岩芯箱体四角设置箱体标记物，可以通过数字图像处理技术识别所述岩芯箱体的四 角，并根据识别结果对所述岩芯照片进行图像截取，不需要人工对每一岩芯图片的手动处 理，大大减少了对岩芯照片的复杂、繁琐的人工处理过程。并且可以对每张岩芯照片进行自 动重命名，以及自动生成PDF岩芯照片报告，同样无需人工参与，大大节约了人力成本，并 且操作简单方便。由于最终生成的岩芯照片报告采用PDF的格式，所以也无需担心照片数 量太大而导致文件无法打开的问题。本发明的处理岩芯照片的方法及其系统自动化程度 高、操作简单，处理后岩芯照片规整、漂亮，生成的岩芯照片报告规范、整齐，适用于各种勘 察工程中岩芯照片进行处理，高效而且专业性强。
图1是本发明处理岩芯照片的方法的步骤流程图；图2是本发明处理岩芯照片的方法中拍摄获得的岩芯照片的示意图；图3是利用本发明处理岩芯照片的方法处理岩芯照片过程中Cb分量灰度图像示 意图；图4是利用本发明处理岩芯照片的方法处理岩芯照片过程中Cb分量二值化图像 的示意图；图5是利用本发明处理岩芯照片的方法获得的分析图片的示意图；图6是本发明处理岩芯照片的系统的结构示意图；图7是本发明处理岩芯照片的系统一种优选实施方式的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图1，图1是本发明处理岩芯照片的方法的步骤流程图。所述处理岩芯照片的方法包括以下步骤步骤S101，在放置岩芯的箱体的四角设置箱体标记物，对已采集装箱的岩芯进行 拍摄，获取岩芯照片；在本实施方式中，现场拍摄岩芯照片时，在盛放岩芯的岩芯箱体的四角放置四个 橙色的箱体标记物，如图2所示。而所述箱体标记物颜色并不限定于橙色，因为橙色较易识 别，本实施方式中采用橙色的箱体标记物作为举例，具体实施时，本领域技术人员可以根据 需要，或者根据数字图像分析的方便，采用其他颜色的箱体标记物。步骤S102，将岩芯照片输入计算机、并读取到以相应的钻孔编号命名的文件夹 中；现场拍摄岩芯照片之后，将所述岩芯照片输入计算机，以钻孔编号创建并命名若 干个文件夹，对于同一个钻孔获得的岩芯的照片，将其读取到以相应的钻孔编号命名的文 件夹中。
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步骤S103，将所述岩芯照片从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据；具体操作时，首先选择某一钻孔编号文件夹中的第一张岩芯照片，将所述岩芯照 片数据读入到bitmap对象，然后采用Drawlmage方法将所述岩芯照片显示在窗体上。然后，将所述岩芯照片从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据。在本实施方式中，转换公式为Y = O. 299R+0. 587G+0. 114BCb = 0. 564 (B-Y)Cr = 0. 713 (R-Y)其中R、G、B分别表示所述岩芯照片的红、绿、蓝分量；而Y是则是指亮度分量，Cb 指蓝色色度分量，Cr指红色色度分量；所述转换公式中的参数可以根据实际需要设置，本 实施方式仅以一种较优的转换参数举例。由于通常岩芯照片的拍摄作业是在野外工作，相机采用的普通的数码相机，天气 情况有时是太阳暴晒、有时是阴天，环境光变化相对大，导致照片的亮度和色度有很大的变 化，从而对同一物体的RGB值在环境光下变化太大，不便于正确分析。而YCbCr空间则提供 了一种将亮度分量/蓝色分量/红色分量分割开来的方法，所以在本步骤中将所述岩芯照 片转换为YCbCr空间数据，可以免除环境因素对照片亮度的影响，使本发明处理岩芯照片 的方法可以适用于各种不同的使用环境。步骤S104，根据所述YCbCr空间中的色度分量，识别所述岩芯照片中的箱体标记 物图像；在本实施方式中，计算Cb分量的平均值，Cb分量显示如图3所示，并根据所述Cb 分量的平均值与所述岩芯照片中的各个像素的Cb分量的大小差值，将所述岩芯照片的Cb 分量转换为二值化图像，如图4所示。具体地，可以采用以下公式计算Cb分量的平均值
权利要求
1.一种处理岩芯照片的方法，其特征在于，包括以下步骤在放置岩芯的箱体的四角设置箱体标记物，对已采集装箱的岩芯进行拍摄，获取岩芯 照片；将岩芯照片输入计算机，并读取到以相应的钻孔编号命名的文件夹中； 将所述岩芯照片从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据，并根据所述岩芯照片的YCbCr 空间数据中的色度分量，识别所述岩芯照片中的箱体标记物图像；将所述箱体标记物图像的连线所包围的范围内的图像截取为分析图片； 根据所述岩芯照片所在的文件夹的钻孔编号，对每个分析图片进行重命名； 根据所述分析图片的名称，对属于相同钻孔编号的分析图片汇总，采用PDF生成技术， 生成岩芯照片报告。
2.如权利要求1所述的处理岩芯照片的方法，其特征在于，在截取所述分析图片后，进 一步包括以下步骤按照预定的分辨率，对所述分析图片进行仿射变换。
3.如权利要求1所述的处理岩芯照片的方法，其特征在于，按照以下转换公式，将所述 岩芯照片从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据Y = O. 299R+0. 587G+0. 114B Cb = 0. 564 (B-Y) Cr = 0. 713 (R-Y)其中R、G、B分别表示所述岩芯照片的红、绿、蓝分量；而Y是则是指亮度分量，Cb指蓝 色色度分量，Cr指红色色度分量。
4.如权利要求1、2或者3所述的处理岩芯照片的方法，其特征在于，将所述岩芯照片 从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据之后，识别所述岩芯照片中的箱体标记物图像的步 骤包括计算所述岩芯照片的Cb分量的平均值，并根据所述Cb分量的平均值与所述岩芯照片 中的各个像素的Cb分量的大小差值，将所述岩芯照片Cb分量图像转换为二值化图像； 搜索所述二值化图像中的取值为1的像素点组成的连续数据块； 计算每个所述连续数据块的面积，将面积最大的四个所述连续数据块的坐标，识别为 四个所述箱体标记物的坐标。
5.如权利要求4所述的处理岩芯照片的方法，其特征在于所述箱体标记物的颜色为 橙色；贝U，在计算出所述岩芯照片的Cb分量的平均值后，采用以下公式判断所述岩芯照片的 每一个像素，将所述岩芯照片转换为二值化图像il if Cbij < U-30 Image =^‘1 _J 0 if Cbij > U-30其中，Image为转换后二值化图像的像素的取值。
6.一种处理岩芯照片的系统，其特征在于包括数据读取模块，用于将岩芯照片读取到以相应的钻孔编号命名的文件夹中，其中，所述 岩芯照片中包括岩芯箱体以及设置在所述岩芯箱体四角的箱体标记物的图像；色彩转换模块，用于将所述岩芯照片从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据；图像识别模块，用于根据所述岩芯照片的YCbCr空间数据中的色度分量，识别所述岩 芯照片中的箱体标记物图像；图像截取模块，用于将所述箱体标记物图像的连线所包围的范围内的图像截取为分析 图片；重命名模块，用于根据所述岩芯照片所在的文件夹的钻孔编号，对每个分析图片进行 重命名；报告生成模块，用于根据所述分析图片的名称，对属于相同钻孔编号的分析图片汇总， 采用PDF生成技术，生成岩芯照片报告。
7.如权利要求6所述的处理岩芯照片的系统，其特征在于进一步包括仿射变换模块， 所述仿射变换模块按照预定的分辨率，对所述分析图片进行仿射变换。
8.如权利要求6所述的处理岩芯照片的系统，其特征在于，所述色彩转换模块按照以 下转换公式，将所述岩芯照片从RGB空间数据转换为YCbCr空间数据Y = O. 299R+0. 587G+0. 114BCb = 0. 564 (B-Y)Cr = 0. 713 (R-Y)其中，R、G、B分别表示所述岩芯照片的红、绿、蓝分量；而Y是则是指亮度分量，Cb指蓝 色色度分量，Cr指红色色度分量。
9.如权利要求6、7或者8所述的处理岩芯照片的系统，其特征在于，所述图像识别模块 计算所述岩芯照片的Cb分量的平均值，并根据所述Cb分量的平均值与所述岩芯照片中的 各个像素的Cb分量的大小差值，将所述岩芯照片转换为二值化图像；搜索所述二值化图像 中的取值为1的像素点组成的连续数据块；计算每个所述连续数据块的面积，将面积最大 的四个所述连续数据块的坐标，识别为四个所述箱体标记物的坐标。
10.如权利要求9所述的处理岩芯照片的系统，其特征在于，所述箱体标记物的颜色为 橙色；所述图像识别模块在计算出所述岩芯照片的Cb分量的平均值后，采用以下公式判断 所述岩芯照片的每一个像素，将所述岩芯照片的Cb分量图像转换为二值化图像
全文摘要
本发明提供一种利用数字图像处理和PDF生成技术处理岩芯照片的方法及其系统，可用于岩土工程勘察和地质勘探中岩芯照片处理和报告生成。通过数字图像处理技术自动识别岩芯箱四角的箱体标记物，获取岩芯箱四角在图像中的坐标，采用仿射变换进行图像变换，得到去除岩芯照片采集过程中的透视和扭曲的效果。最后采用PDF生成技术，自动插入所有照片，生成岩芯照片报告，具有自动、高效、美观的优点。
文档编号G06T11/00GK102129701SQ20111011285
公开日2011年7月20日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者何宝石, 张敏, 张润明, 徐晓斌, 曾强, 汪华安, 王东甫, 马海毅 申请人:广东省电力设计研究院