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龙图腾网获悉贵州大学;贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队;成都理工大学;京创智慧科技有限责任公司申请的专利一种基于钻孔井下电视摄像的隐伏岩溶空隙自动识别方法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：CN119021675B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25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：202411108345.9，技术领域涉及：E21B47/002；该发明授权一种基于钻孔井下电视摄像的隐伏岩溶空隙自动识别方法是由李强;吴攀;董秀军;刘杰;江峰;吉勤克补子;李强;邓博;郑鹏设计研发完成，并于2024-08-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于钻孔井下电视摄像的隐伏岩溶空隙自动识别方法在说明书摘要公布了：本方案公开了岩溶地质探测技术领域的一种基于钻孔井下电视摄像的隐伏岩溶空隙自动识别方法，以钻孔井下电视高清摄像成果为主体，结合多参数水文测井曲线、岩芯及测井数据交会图，采用融合边缘检测和角点检测等多种算法的图像处理和计算机视觉技术，提取图像中的关键特征溶洞或裂隙的宽度、高度、展布等三维空间特征，该方法可对钻孔不同深度的不同方位岩溶发育情况进行统计分析，显著提升岩溶发育特征刻画与统计的精度和工作效率。

本发明授权一种基于钻孔井下电视摄像的隐伏岩溶空隙自动识别方法在权利要求书中公布了：1.一种基于钻孔井下电视摄像的隐伏岩溶空隙自动识别方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一、岩层图像的预处理 1读取岩层图像并显示为灰度图像； 2根据阈值将岩层图像转换为二值图像，二值变换时，将图像中的非白色像素变为白色，将白色像素变为黑色； 3通过形态学开运算去除岩层图像中的小噪点； 步骤二、图像拼接 4使用DBSCAN算法对去除小噪点后的岩层图像中的像素进行聚类； 5使用掩膜提取岩层图像中每个聚类对应的图像区域； 6将多个图像区域拼接成一幅完整的图像； 步骤三、图像的边缘检测处理 7将拼接图像转换为数组形式并进行归一化处理； 8使用BDCN模型对归一化处理后的图像进行边缘检测，获得边缘概率图； 步骤四、边缘概率图的预处理 9读取边缘概率图并添加边框，然后进行二值化处理，二值化处理时，将图像中像素值小于110的部分设置为1，大于110的部分设置为0，形成二值图像； 10使用copy.deepcopy函数对二值图像进行深拷贝； 11将深拷贝后的二值图像cmg中像素值为1的部分设置为255，以形成黑白图像； 12使用cv2.imwrite函数将黑白图像保存； 步骤五、骨架提取 13复制保存的黑白图像，使用skimage库中的skeletonize函数提取二值图像的骨架； 14将骨架转化为距离矩阵，并保存为TIFF格式文件，即骨架栅格图像； 隐伏岩溶空隙的计算过程如下： 1选择任意已识别后的结构面，将选取的折线的所有点的二维平面坐标提取出来； 2计算半径：首先输出所选取裂缝曲线的起点坐标X0,Y0和终点坐标Xe,Ye，计算曲线的起点横坐标和终点横坐标的差Ai作为周长，由圆的周长公式反算出半径ri； ， ； 3计算圆心角：输出裂缝曲线上的每一个点的坐标，它们的横坐标减去起点横坐标即为弧长，由弧长公式反算每一点对应的圆心角； ； 4计算三维坐标系下所选取折线所有点的三维平面坐标： ， ， ； 故得到裂缝曲线上每一个点在三维坐标系下的坐标即，可还原为曲面； 5进行PCA主成分分析得到三个特征值和其对应的特征向量，选择其中最小的，步骤如下： 数据中心化：减去每个维度的均值； 步骤1：标准化数据 上述裂缝曲线中每一个点在三维坐标系下的坐标，将它存储为矩阵类型，构成的数据矩阵，其中是样本数，是特征数，首先对数据进行中心化，即每个特征减去其均值，使得每个特征的均值为0； ； 其中，是每个特征的均值向量： ； 协方差矩阵：计算数据的协方差矩阵H 步骤2：计算协方差矩阵 中心化后的数据矩阵为，计算其协方差矩阵： ； 特征分解：通过奇异值分解求解协方差矩阵的特征值和特征向量； 步骤3：特征值分解 对协方差矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量： ； 其中，是特征值，是对应的特征向量，特征值按降序排列，最大的特征值对应的数据方向是数据变化最大的方向； 排序：将特征值和对应的特征向量按降序排列； 步骤4：选择主成分 选择前个最大的特征值对应的特征向量作为主成分，将数据投影到这些特征向量上： ； 其中，是由前个特征向量组成的矩阵，是数据在新坐标系中的表示； 6计算倾向： 如果并且，则倾向为0度；否则，计算正弦和余弦值如下： ， ； 根据正弦和余弦值的符号，倾向计算如下： 如果且，则 ； 在第一象限中，和均为正，的结果直接表示角度； 如果且，则 ； 在第二象限中，为正，为负，需要用减去的结果来得到正确的角度； 如果且，则 ； 在第三象限中，和均为负，同样需要用减去的结果； 如果且，则 ； 在第四象限中，为负，为正，需要在的结果上加来得到正确的角度； 7计算倾角： ； 其中，、和分别表示特征向量的前三个分量，0＜≤0.000001； 8线、面岩溶率： 线岩溶率：钻孔揭露单位长度上岩溶空间形态长度之百分比；即“线岩溶率＝钻孔所遇溶洞、溶隙长度钻孔穿过可溶岩的长度×100%” ； 其中，是裂缝深度范围像元值，指的是某条裂缝所占像元的最大Y坐标减去最小Y坐标，裂缝所占像元的最大Y坐标和最小Y坐标均为非正数，是钻孔图像竖直方向像元值，指的是整幅钻孔图像竖直方向上总像元数量； 面岩溶率：单位面积上岩溶空间形态面积的百分比； ； 其中，是各个岩溶面的面积，是钻孔图像“围”起来的圆柱体的横截面面积； 任意孔段区间线岩溶率： 区间孔段的所有岩溶高度总和区间孔段高度=区间孔段线岩溶率。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人贵州大学;贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队;成都理工大学;京创智慧科技有限责任公司，其通讯地址为：550025 贵州省贵阳市花溪区花溪大道；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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