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龙图腾网获悉武汉理工大学申请的专利大型模型试验中土体颗粒变化情况高效识别方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116309347B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310113598.4，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权大型模型试验中土体颗粒变化情况高效识别方法及系统是由芮瑞;丁锐恒;陈成;杨宇设计研发完成，并于2023-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本大型模型试验中土体颗粒变化情况高效识别方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供大型模型试验中土体颗粒变化情况高效识别方法及系统，方法包括：步骤1，采集试验模拟的土体颗粒运动的系列图片；步骤2，对图片进行切割和二值化；步骤3，提取棒状相似土位置和角度信息；步骤4，比较棒状相似土颗粒在不同运动状态二值图中的位置信息，得到该棒状相似土颗粒位移信息；获取每个棒状相似土颗粒的位移信息，输出为棒状相似土颗粒位移云图；步骤5，识别棒状相似土颗粒的内径最长处作为长轴，提取长轴方向；统计每个网格区域内的颗粒的平均长轴方向分布信息；对比同一网格区域内在不同时间二值图中的平均长轴方向差异，得到各网格区域内颗粒的平均长轴角度偏转信息，进而得到整体转角等值线分布信息。

本发明授权大型模型试验中土体颗粒变化情况高效识别方法及系统在权利要求书中公布了：1.大型模型试验中土体颗粒变化情况高效识别方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，根据待模拟的土体信息，采用相应尺寸、级配和数量且截面形状为椭圆的棒结构模拟土体颗粒，并密堆叠形成棒状相似土来模拟土体，用于试验中；将棒结构的椭圆侧作为模型观察侧，将高清照相机对准模型观察侧，以一定的拍照间隔时间，采集试验中由棒结构模拟的土体颗粒运动情况的系列高分辨率图片，得到包含棒状相似土颗粒动态过程的系列初始图像；拍照间隔为10s以上； 步骤2，对图片进行切割，选取图片中与棒状相似土颗粒相关的有效区域，并将其进行灰度化处理，得到灰度图；设置色彩划分值对灰度图选取合适的颜色保留范围，将灰度图划分为棒状相似土颗粒部分与孔隙部分两种差异灰度值进行区分，得到初步区分图；对初步区分图进行切割，将相邻棒状相似土颗粒均切割分开，且单个棒状相似土颗粒不被切割分开；对切割后图片进行二值化处理，明确区分棒状相似土颗粒和孔隙； 步骤3，提取棒状相似土位置信息，角度信息； 识别二值图中棒状相似土颗粒的位置及形状，获取每一个棒状相似土颗粒的位置坐标以及长轴角度，对系列二值图进行处理，从而得到试验不同阶段的棒状相似土颗粒位置信息； 步骤4，获取棒状相似土位移； 将按照时间顺序相邻的二值图中形状相同、且形心位置变化和长轴方向变化在一定范围内的棒状相似土颗粒视为同一个棒状相似土颗粒；比较同一个棒状相似土颗粒在不同运动状态二值图中的位置信息，得到该棒状相似土颗粒位移信息；获取每个棒状相似土颗粒的位移信息，输出为棒状相似土颗粒位移云图； 步骤5，获取钢棒相似土长轴方向、转动角度； 识别二值图中棒状相似土颗粒的内径最长处作为长轴，提取为棒状相似土颗粒的长轴方向；对二值图进行网格化，对每个网格区域均统计该区域内的所有棒状相似土颗粒的长轴方向并计算得到平均长轴方向，以此得到各个网格区域内棒状相似土颗粒的平均长轴方向分布信息；对比同一网格区域内在不同时间二值图中的平均长轴方向差异，得到每一个网格区域内棒状相似土颗粒的平均长轴角度偏转信息，进而获得该时间段对应的转角等值线分布信息，以研究各网格区域内的颗粒平均旋转和土体整体的偏转运动情况。

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