一种矿山生态修复的环境评估方法技术

本发明专利技术涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种矿山生态修复的环境评估方法，该方法包括：获取待修复矿山生态的HSV图像中的H分量的直方图；对目标直方图进行高斯混合拟合；对子高斯模型集合进行植被高斯模型检测，从子高斯模型集合中筛选出与植被高斯模型相邻的子高斯模型；对目标直方图中目标色调值与每个参考色调值之间的各个色调值进行归属分析筛选处理；对每个参考色调值对应的重合色调值集合进行边界分析处理；确定待修复矿山生态对应的目标植被覆盖率；对待修复矿山生态的环境进行评估判断。本发明专利技术通过对目标直方图进行数据处理，提高了对矿山生态修复环境进行评估的效率，主要应用于对矿山生态修复的环境评估。主要应用于对矿山生态修复的环境评估。主要应用于对矿山生态修复的环境评估。

【技术实现步骤摘要】
一种矿山生态修复的环境评估方法


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，具体涉及一种矿山生态修复的环境评估方法。

技术介绍

[0002]过度开采矿山中的矿产资源往往会导致矿山生态的环境恶化，由于恶化的矿山生态环境往往会造成很多危害，比如，区域水质污染和土壤污染退化等，因此对恶化的矿山生态环境进行修复至关重要。植被的恢复与重建往往是矿山生态修复工作中不可缺少的一部分，故植被的覆盖率往往被作为衡量矿山生态环境修复效果的重要指标之一。目前对植被的覆盖率进行确定时，通常采用的方式为：采用神经网络，确定植被区域，并根据植被区域与总区域，确定植被的覆盖率。
[0003]然而，当采用上述方式，对矿山的植被覆盖率进行确定时，经常会存在如下技术问题：训练神经网络时，往往需要大量标注了植被区域的矿山图像，这些图像的收集往往需要耗费大量的时间，并且训练神经网络的时间往往也较长，因此，往往导致对矿山的植被覆盖率进行确定的效率低下，从而往往导致对矿山生态修复环境进行评估的效率低下。

技术实现思路

[0004]本专利技术的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本专利技术的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0005]为了解决对矿山生态修复环境进行评估的效率低下的技术问题，本专利技术提出了一种矿山生态修复的环境评估方法。
[0006]本专利技术提供了一种矿山生态修复的环境评估方法，该方法包括：获取待修复矿山生态的HSV图像中的H分量的直方图，作为目标直方图；对所述目标直方图进行高斯混合拟合，得到高斯混合模型包括的子高斯模型集合；根据所述子高斯模型集合中的各个子高斯模型的均值，对所述子高斯模型集合进行植被高斯模型检测，当在所述子高斯模型集合中检测出植被高斯模型时，从所述子高斯模型集合中筛选出与植被高斯模型相邻的子高斯模型，作为参考高斯模型，得到参考高斯模型集合；对所述目标直方图中目标色调值与每个参考色调值之间的各个色调值进行归属分析筛选处理，得到所述参考色调值对应的重合色调值集合，其中，目标色调值是等于植被高斯模型均值的色调值，参考色调值是等于所述参考高斯模型集合中参考高斯模型均值的色调值；对每个参考色调值对应的重合色调值集合进行边界分析处理，得到所述参考色调
值对应的边界色调值；根据各个参考色调值对应的边界色调值，确定所述待修复矿山生态对应的目标植被覆盖率；根据所述目标植被覆盖率，对所述待修复矿山生态的环境进行评估判断。
[0007]进一步地，所述根据所述子高斯模型集合中的各个子高斯模型的均值，对所述子高斯模型集合进行植被高斯模型检测，包括：对于所述子高斯模型集合中的每个子高斯模型，将所述子高斯模型均值与归一化后的绿色色调值的差值的绝对值，确定为所述子高斯模型对应的绿色偏移程度；从所述子高斯模型集合中筛选出绿色偏移程度最小的子高斯模型，作为候选高斯模型；当候选高斯模型对应的绿色偏移程度小于或等于预先设置的偏移阈值时，将候选高斯模型确定为植被高斯模型；当候选高斯模型对应的绿色偏移程度大于偏移阈值时，判定所述子高斯模型集合中不存在植被高斯模型。
[0008]进一步地，所述对所述目标直方图中目标色调值与每个参考色调值之间的各个色调值进行归属分析筛选处理，得到所述参考色调值对应的重合色调值集合，包括：将所述目标直方图中目标色调值与所述参考色调值之间的每个色调值，作为候选色调值，得到所述参考色调值对应的候选色调值集合；对于所述参考色调值对应的候选色调值集合中的每个候选色调值，确定所述候选色调值对应的归属度；当所述参考色调值对应的候选色调值集合中的候选色调值对应的归属度小于预先设置的归属阈值时，将候选色调值确定为重合色调值，得到所述参考色调值对应的重合色调值集合。
[0009]进一步地，所述对于所述参考色调值对应的候选色调值集合中的每个候选色调值，确定所述候选色调值对应的归属度，包括：根据所述参考色调值所在的参考高斯模型，确定所述候选色调值在该参考高斯模型下的概率密度，作为所述候选色调值对应的参考概率密度；根据植被高斯模型，确定所述候选色调值在植被高斯模型下的概率密度，作为所述候选色调值对应的植物概率密度；将预先设置的修正因子、所述候选色调值对应的参考概率密度与植物概率密度的和，确定为所述候选色调值对应的整体概率密度；将所述候选色调值对应的参考概率密度与植物概率密度的差值的绝对值，确定为所述候选色调值对应的概率密度差异；将所述候选色调值对应的概率密度差异与整体概率密度的比值，确定为所述候选色调值对应的归属度。
[0010]进一步地，所述对每个参考色调值对应的重合色调值集合进行边界分析处理，得到所述参考色调值对应的边界色调值，包括：根据每个参考色调值对应的重合色调值集合中的每个重合色调值对应的归属度，确定所述重合色调值对应的区分度；
从每个参考色调值对应的重合色调值集合中筛选出区分度最大的重合色调值，作为所述参考色调值对应的边界色调值。
[0011]进一步地，所述根据每个参考色调值对应的重合色调值集合中的每个重合色调值对应的归属度，确定所述重合色调值对应的区分度，包括：对所述重合色调值对应的归属度进行负相关映射，并进行归一化，得到所述重合色调值对应的第一区分指标；将所述目标直方图中所述重合色调值的频数，确定为所述重合色调值对应的目标频数；将所述目标直方图中所述重合色调值的前一个色调值的频数，确定为所述重合色调值对应的前频数；将所述目标直方图中所述重合色调值的后一个色调值的频数，确定为所述重合色调值对应的后频数；将所述重合色调值对应的前频数与目标频数的差值，确定为所述重合色调值对应的前差异；将所述重合色调值对应的后频数与目标频数的差值，确定为所述重合色调值对应的后差异；将所述重合色调值对应的前差异与后差异的和，确定为所述重合色调值对应的整体差异；将所述重合色调值对应的前频数、目标频数与后频数的和，确定为所述重合色调值对应的整体频数；将所述重合色调值对应的整体差异与整体频数的比值，确定为所述重合色调值对应的第二区分指标；将所述重合色调值对应的第一区分指标和第二区分指标的乘积，确定为所述重合色调值对应的区分度。
[0012]进一步地，所述根据各个参考色调值对应的边界色调值，确定所述待修复矿山生态对应的目标植被覆盖率，包括：根据各个参考色调值对应的边界色调值，确定所述待修复矿山生态对应的植被色调值区间；根据所述植被色调值区间，确定目标植被覆盖率。
[0013]进一步地，所述根据各个参考色调值对应的边界色调值，确定所述待修复矿山生态对应的植被色调值区间，包括：当参考色调值的数量为2时，将这两个参考色调值对应的边界色调值，分别确定为植被色调值区间的两个端点；当参考色调值的数量为1时，将这个参考色调值对应的边界色调值，确定为植被色调值区间的一个端点，若植被高斯模型是子高斯模型集合中均值最小的子高斯模型，将植被高斯模型对应的最小的色调值，确定为植被色调值区间的另一个端点；若植被高斯模型是子高斯模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿山生态修复的环境评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待修复矿山生态的HSV图像中的H分量的直方图，作为目标直方图；对所述目标直方图进行高斯混合拟合，得到高斯混合模型包括的子高斯模型集合；根据所述子高斯模型集合中的各个子高斯模型的均值，对所述子高斯模型集合进行植被高斯模型检测，当在所述子高斯模型集合中检测出植被高斯模型时，从所述子高斯模型集合中筛选出与植被高斯模型相邻的子高斯模型，作为参考高斯模型，得到参考高斯模型集合；对所述目标直方图中目标色调值与每个参考色调值之间的各个色调值进行归属分析筛选处理，得到所述参考色调值对应的重合色调值集合，其中，目标色调值是等于植被高斯模型均值的色调值，参考色调值是等于所述参考高斯模型集合中参考高斯模型均值的色调值；对每个参考色调值对应的重合色调值集合进行边界分析处理，得到所述参考色调值对应的边界色调值；根据各个参考色调值对应的边界色调值，确定所述待修复矿山生态对应的目标植被覆盖率；根据所述目标植被覆盖率，对所述待修复矿山生态的环境进行评估判断。2.根据权利要求1所述的一种矿山生态修复的环境评估方法，其特征在于，所述根据所述子高斯模型集合中的各个子高斯模型的均值，对所述子高斯模型集合进行植被高斯模型检测，包括：对于所述子高斯模型集合中的每个子高斯模型，将所述子高斯模型均值与归一化后的绿色色调值的差值的绝对值，确定为所述子高斯模型对应的绿色偏移程度；从所述子高斯模型集合中筛选出绿色偏移程度最小的子高斯模型，作为候选高斯模型；当候选高斯模型对应的绿色偏移程度小于或等于预先设置的偏移阈值时，将候选高斯模型确定为植被高斯模型；当候选高斯模型对应的绿色偏移程度大于偏移阈值时，判定所述子高斯模型集合中不存在植被高斯模型。3.根据权利要求1所述的一种矿山生态修复的环境评估方法，其特征在于，所述对所述目标直方图中目标色调值与每个参考色调值之间的各个色调值进行归属分析筛选处理，得到所述参考色调值对应的重合色调值集合，包括：将所述目标直方图中目标色调值与所述参考色调值之间的每个色调值，作为候选色调值，得到所述参考色调值对应的候选色调值集合；对于所述参考色调值对应的候选色调值集合中的每个候选色调值，确定所述候选色调值对应的归属度；当所述参考色调值对应的候选色调值集合中的候选色调值对应的归属度小于预先设置的归属阈值时，将候选色调值确定为重合色调值，得到所述参考色调值对应的重合色调值集合。4.根据权利要求3所述的一种矿山生态修复的环境评估方法，其特征在于，所述对于所述参考色调值对应的候选色调值集合中的每个候选色调值，确定所述候选色调值对应的归
属度，包括：根据所述参考色调值所在的参考高斯模型，确定所述候选色调值在该参考高斯模型下的概率密度，作为所述候选色调值对应的参考概率密度；根据植被高斯模型，确定所述候选色调值在植被高斯模型下的概率密度，作为所述候选色调值对应的植物概率密度；将预先设置的修正因子、所述候选色调值对应的参考概率密度与植物概率密度的和，确定为所述候选色调值对应的整体概率密度；将所述候选色调值对应的参考概率密度与植物概率密度的差值的绝对值，确定为所述候选色调值对应的概率密度差异；将所述候选色调值对应的概率密度差异与整体概率密度的比值，确定为所述候选色调值对应的归属度。5.根据权利要求3所述的一种矿山生态修复的环境评估方法，其特征在于，所述对每个参考色调值对...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦鹏，王峰，王振涛，刘天浩，李一平，邹连庆，宋彤彤，游晓梅，张彤晓，任凯丽，
申请(专利权)人：山东省国土空间生态修复中心山东省地质灾害防治技术指导中心，山东省土地储备中心山东省华坤乡村振兴研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：