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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测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：CN115205735B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06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：202210718963.X，技术领域涉及：G06V20/40；该发明授权一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测方法是由查剑锋;刘威;仲崇武;查剑林;宋坤;令狐凯设计研发完成，并于2022-06-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测方法在说明书摘要公布了：一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测方法，包括如下步骤：对监测目标进行连续的拍摄，并依次形成多个时间连续的视频段；在视频采集的同时，依次对已采集到的每一个视频段进行关键帧提取，并将提取到的关键帧进行保存，并生成新的视频数据集，其中，对已采集到的视频段进行关键帧提取包括如下步骤：提取视频段中的每个图像帧的关键帧指标；根据关键帧指标列表L_index计算2帧差和3帧差，结合视频段中的2帧差和3帧差来删除非关键帧，进而准确定位关键帧。本设计能达到实时拍摄、即时处理的效果，准确获取监测目标变化情况的同时避免产生大量的冗余数据。

本发明授权一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测方法在权利要求书中公布了：1.一种相似材料模型内部岩层变化与破坏的连续监测方法，其特征在于： 所述监测方法包括如下步骤： 步骤一、视频采集： 对监测目标进行连续的拍摄，并依次形成多个时间连续的视频段； 步骤二、关键帧提取： 在视频采集的同时，依次对已采集到每一个视频段进行关键帧提取，并将提取到的关键帧保存； 所述步骤二、关键帧提取中，对已采集到的一个视频段进行关键帧提取包括如下步骤： S1、提取视频段中的每个图像帧的关键帧指标，得到包含视频段中每个图像帧的关键帧指标的关键帧指标列表L_index，随后进入步骤S2； S2、根据关键帧指标列表L_index计算2帧差，得到包含所有2帧差的2帧差列表L2，根据关键帧指标列表L_index计算3帧差，得到包含所有3帧差的3帧差列表L3，随后进入步骤S3； 所述2帧差为视频段中相邻的两个图像帧的关键帧指标之间的差值，所述3帧差为视频段中相邻的三个图像帧里第一帧图像的关键帧指标与第三帧图像的关键帧指标之间的差值； S3、找到2帧差列表L2中的最小值L2[i],所述L2[i]为视频段中的第i帧图像的关键帧指标与视频段中的第i+1帧图像的关键帧指标之间的差值； 当视频段中的第i帧图像为视频段中的第一帧图像时，删除视频段中的第二帧图像，同时在关键帧指标列表L_index中删除视频段中的第二帧图像所对应的关键帧指标，随后进入步骤S5； 当视频段中的第i+1帧图像为视频段中的最后一帧图像时，删除视频段中的倒数第二帧图像，同时在关键帧指标列表L_index中删除视频段中的倒数第二帧图像所对应的关键帧指标，随后进入步骤S5； 当视频段中的第i帧图像不为视频段中的第一帧图像，且视频段中的第i+1帧图像不为视频段中的最后一帧图像时，进入步骤S4； S4、找到3帧差列表L3中的L3[i]和L3[i-1]，所述L3[i]为视频段中的第i帧图像的关键帧指标与视频段中的第i+2帧图像的关键帧指标之间的差值，所述L3[i-1]为视频段中的第i-1帧图像的关键帧指标与视频段中的第i+1帧图像的关键帧指标之间的差值； 比较L3[i]与L3[i-1]的大小，若L3[i]＞L3[i-1]，则删除视频段中的第i帧图像，同时在关键帧指标列表L_index中删除视频段中的第i帧图像所对应的关键帧指标，随后进入步骤S5； 若L3[i]≤L3[i-1]，则删除视频段中的第i+1帧图像，同时在关键帧指标列表L_index中删除视频段中的第i+1帧图像所对应的关键帧指标，随后进入步骤S5； S5、判断视频段中图像帧的去除率是否大于设定值，若视频段中图像帧的去除率大于设定值，则视频段中剩余未删除的图像帧为关键帧，关键帧提取完成； 若视频段中图像帧的去除率小于或等于设定值，则返回步骤S2； 所述步骤S1中，当所述关键帧指标为图像帧中相似材料模型1内部岩层裂缝的总面积时，所述步骤S1中，提取视频段中的图像帧的关键帧指标包括如下步骤： A1、获取视频段中的图像帧，对视频段中的图像帧进行灰度化处理，并通过高斯滤波对得到的灰度化的图像进行平滑处理； A2、利用sobel算子计算平滑处理后的图像在不同方向上的梯度，并对梯度幅值进行非极大值抑制； A3、利用otsu算法确定非极大值抑制后的图像的灰度阈值，根据所确定的灰度阈值对非极大值抑制后的图像进行分割，得到包含相似材料模型1内部岩层裂缝的边缘轮廓的二值化图像； A4、对所得到的二值化图像进行膨胀、腐蚀处理； A5、在膨胀、腐蚀处理后的图像中提取相似材料模型1内部岩层裂缝的边缘轮廓； A6、根据提取到的相似材料模型1内部岩层裂缝的边缘轮廓计算图像帧中相似材料模型1内部岩层裂缝的总面积，图像帧中相似材料模型1内部岩层裂缝的总面积即为视频段中对应图像帧的关键帧指标； 所述相似材料模型1的表面上设置有多个监测点2，相似材料模型1的观测面上的一点为模型坐标系的原点，所述模型坐标系的X轴为相似材料模型1的观测面上过原点且平行于水平面的直线，模型坐标系的Y轴为相似材料模型1的观测面上过原点且垂直于X轴的直线； 所述步骤S1中，当所述关键帧指标为图像帧中的监测点2在模型坐标系下的坐标时，所述步骤S1中，提取视频段中的图像帧的关键帧指标包括如下步骤： B1、获取视频段中的图像帧，对视频段中的图像帧进行灰度化处理，并通过高斯滤波对得到的灰度化图像帧进行平滑处理； B2、获取平滑处理后的图像帧中的监测点2在像素坐标系下的坐标； B3、根据图像帧中的监测点2在像素坐标系下的坐标及模型坐标系相对于像素坐标系的映射关系计算图像帧中的监测点2在模型坐标系下的坐标，图像帧中的监测点2在模型坐标系下的坐标即为视频段中对应图像帧的关键帧指标。

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