(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210573751.7 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 中南大学 地址 410083 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 (72)发明人 胡建华　周坦　黄鹏莅　向睿　 尹彦君　朱涛　杨轶男　 (74)专利代理 机构 武汉卓越志诚知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 42266 专利代理师 戴宝松 (51)Int.Cl. G01N 13/04(2006.01) G01N 15/08(2006.01) G06T 7/00(2017.01)G06T 7/13(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏 障渗 漏区域快速自动定位方法 (57)摘要 本发明公开一种防渗屏障渗漏区域快速定 位方法， 步骤如下： 使用瞬变电磁检测装置对防 渗屏障后的测点进行检测， 获得检测断面电阻率 云图； 按照防渗屏障尺寸对电阻率云图进行定 位、 裁切， 获得等比电阻率 云图； 对等比电阻率云 图进行灰度处理并对高电阻率区域进行分割， 获 得低阻区灰度等比电阻率云图； 使用像素对比算 法获取低阻区灰度等比电阻率云图中的等值区 二值化轮廓图； 运用图像轮廓识别算法获得防渗 屏障墙后渗漏区域标定图； 拾取标定图中各矩形 位置和范围即为屏障渗漏区域位置及面积。 本申 请可以实现防渗屏障后渗漏区域的自动快速定 位， 解放了 人力， 提高了渗漏区域判定的准确率， 充分挖掘了检测结果表达信息， 满足了判定的实 时性要求。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 114965181 A 2022.08.30 CN 114965181 A 1.一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定位方法， 其特征在于， 主要包括以下步骤： (1)确定场地中防渗屏障的空间位置， 根据已有地质调查资料和季节确定场地中流场 方向， 沿流场方向确定防渗屏障后侧检测断面位置及个数， 根据所选瞬变电磁检测装置的 精度， 确定检测断面上检测点个数； (2)使用瞬变电磁检测装置按检测点进行检测， 获取地层中感应电动势、 电流等参数， 通过处理软件对检测结果进行反演， 获得检测断面的电阻率云图； (3)按照实际防渗屏障尺寸对电阻率云图进行定位、 裁切， 获得与检测屏障区域参数相 同的等比电阻率云图； (4)对所述等比电阻率云图进行灰度处理， 获得灰度等比电阻率云图， 其中电阻率越大 的区域相应R、 G、 B值越大； (5)遍历所述灰度等比电阻率云图中每个像素的R、 G、 B值， 并按坐标进行储存， 获得灰 度等比电阻率云图像素文件； (6)设置所述灰度等比电阻率云图的分割阈值Y， 将所述灰度等比电阻率云图像素文件 中大于所述分割阈值Y的像素R、 G、 B重赋值为255， 255， 255(白色)， 获得低阻区灰度等比电 阻率云图像素文件， 将所述低阻区灰度等比电阻率云图像素文件重生成图片， 获得低阻区 灰度等比电阻率云图， 用于屏蔽所述灰度等比电阻率云图中 高阻值区域影响； (7)使用像素对比算法获取所述低阻区灰度等比电阻率云图中的等值区二值化轮廓 图； (8)根据防渗屏障后渗漏区域含水丰富、 电阻率低的特征， 采用轮廓识别算法对所述等 值区二值化轮廓图中圆形和类圆形黑色线迹进行识别、 填充， 并绘出所有识别到的圆形和 类圆形黑色线迹的竖向最小竖直外 接矩形， 获得防渗屏障墙后渗漏区域标定图； (9)拾取所述防渗屏障墙后渗漏区域标定图中各矩形顶点像素坐标， 即可快速定位屏 障渗漏区域， 输出渗漏区域的面积。 2.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定 位方法， 其特征在于， 所述防渗屏障后侧为场地流场中水头低的一侧， 所述检测断面应根据 实际需要确定， 其中首个检测断面应布置在墙后1m ‑3m之间， 墙后可布置多个断面， 多个断 面间距不大于2m， 且多断面检测时检测点应交错布置 。 3.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定 位方法， 其特征在于， 所述检测点个数应根据所述瞬变电磁检测装置的检测精度确定， 在所 述瞬变电磁 检测装置检测精度范围内检测点布置不少于1个。 4.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定 位方法， 其特征在于， 所述步骤(6)中确定所述灰度等比电阻率云图的分割阈值的方法为： 通过所述灰度等比电阻率云图像素文件手动获取 “孤岛状”低电阻率区的R、 G、 B值， 若有多 个“孤岛状”低电阻率区， 则以其中最高阻值区域的R、 G、 B值为阈值Y， 并以此为界 限对高阻 值区进行重赋值分割。 5.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定 位方法， 其特征在于， 所述步骤(6)中确定所述灰度等比电阻率云图的分割阈值的方法为： 遍历所述灰度等比电阻率云图像素文件中各个R、 G、 B值， 获得最高值a和最低值b， 通过下式权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114965181 A 2确定： 并以此为界限对高阻区进行重赋值分割。 6.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定 位方法， 其特 征在于， 所述 步骤(7)中等 值区二值化轮廓图获得步骤如下： 提取并储存所述低阻区灰度等比电阻率云图中像素点坐标及R、 G、 B值， 遍历对比每个 像素点与其周围相邻所有像素点的R、 G、 B值， 全部相同则重赋值RGB为255， 225， 255(白色)， 有一个及以上不同则重赋值RGB为0， 0， 0(黑色)， 得到低阻区灰度等比 电阻率云图的等值区 二值化轮廓图。 7.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定 位方法， 其特征在于， 所述步骤(8)中绘制圆形和类圆形黑色线迹的最小 竖直外接矩形步骤 如下： 对所述等值区二值化轮廓图进行去噪， 消除零散的异常像素点造成的噪声； 对去噪后 等值区二值化轮廓图中黑色线迹像素进行膨胀操作， 消除黑色线迹中不连续部分， 获得连 续黑色线迹； 对所述圆形和类圆形黑色线迹内部像素进行二值反转， 获得填充实心闭合区 域； 以填充实心闭合区域的四周边界绘制竖向最小外 接矩形。 8.根据权利要求1所述的一种基于瞬变电磁检测图像的防渗屏障渗漏区域快速自动定 位方法， 其特征在于， 规定以等比 电阻率云图左上角为坐标原 点， 以防渗屏障长为x轴， 深为 y轴， 以竖向最小外 接矩形左上角为定位基点， 则渗漏区域 位置及面积计算方式如下： 提取防渗屏障的实际长L、 宽H， 提取等比电阻率云图的像素长Lp、 宽Hp， 提取竖向最小外 接矩形的左上角点的像素坐标(xp,yp)及竖向最小外接矩形的像素长lp、 宽hp； 计算实际距 离与像素长度的比值α， 计算竖向最小外接矩形的左上角顶点实际坐标(Xp,Yp)及实际面积 STr； 具体计算方式如下： (Xp,Yp)＝α·(xp,yp) STr＝α2lphp权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114965181 A 3