本發明屬于巖性識別技術領域，提供了一種無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統及方法。其中，該巖性識別系統包括信息采集系統、信息融合系統和巖性識別系統；所述信息采集系統、信息融合系統和巖性識別系統均搭載在無人機上；所述信息采集系統包括XRF檢測系統和圖像采集系統，用于分別檢測設定區域巖石的元素信息及圖像信息并均傳送至信息融合系統；所述信息融合系統，用于將元素信息擴展成三維元素信息，并將其與本身為三維的圖像信息進行融合，得到融合信息；再將圖像信息的深層特征與融合信息的淺層特征逐級融合，得到融合特征圖；所述巖性識別系統，用于基于融合特征圖識別出設定區域巖石的巖性。

技術領域

本發明屬于巖性識別技術領域，尤其涉及一種無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

巖性識別有利于了解區域的地質狀況，或為某區域進行地質建模提供數據基礎。野外地質環境復雜，崇山峻嶺等地勢險峻，因為地理環境的限制，專業工作人員無法到達或不方便進行地質識別等工作，即使有些危險地帶專業人員可以到達，工作人員自身安全也無法得到保障。并且工作人員需要攜帶相關儀器到達這些地區，往返時間較長，極其耗費人力。這些條件的限制，使得這些地區的巖性識別工作存在較大困難。

目前礦物識別方法有：手標本肉眼判別、薄片鏡下鑒定、X射線衍射(XRF)等分析方法。薄片鏡下鑒定需要磨片操作困難，而肉眼識別存在較大誤差，均無法滿足偏遠地區現場直接進行巖性識別的要求。依靠單獨一種檢測方法進行巖性識別已經在工程上廣泛應用，但依靠單獨一種方法進行巖性識別往往不能同時滿足圖像和元素等信息的要求，且巖性識別結果往往存在一定誤差。比如：無法只依據圖像信息識別出石英巖和灰巖，此時需要借助元素信息。

由于圖像數據遠比元素數據高出很多個數量級，兩者相互融合，極容易發生數據淹沒，進而數據無法處理，無法獲得巖性識別信息，影響巖性識別的準確性。發明人發現，現有的圖像和XRF相融合的方法是將圖像降為一維向量，再與本身為一維的XRF向量進行拼接，而對圖像降維處理操作，容易導致丟失圖像的一些重要信息，從而影響巖性識別的準確性。

發明內容

為了解決上述背景技術中存在的技術問題，本發明提供一種無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統及方法，其適用于復雜環境的巖性識別且采用XRF信息擴展的方式與圖像融合，能夠保留更多巖石特征，最終能夠提高巖性識別的準確性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面提供一種無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統。

一種無人機搭載式XRF和圖像融合的巖性識別系統，其包括信息采集系統、信息融合系統和巖性識別系統；所述信息采集系統、信息融合系統和巖性識別系統均搭載在無人機上；

所述信息采集系統包括XRF檢測系統和圖像采集系統，用于分別檢測設定區域巖石的元素信息及采集相應圖像信息并均傳送至信息融合系統；

所述信息融合系統，用于將元素信息擴展成三維元素信息，并將其與本身為三維的圖像信息進行融合，得到融合信息；再將圖像信息的深層特征與融合信息的淺層特征逐級融合，得到融合特征圖；

所述巖性識別系統，用于基于融合特征圖識別出設定區域巖石的巖性。

作為一種實施方式，所述巖性識別系統用于：將融合特征圖輸入至訓練完成的巖性識別模型中，輸出巖性識別結果。

作為一種實施方式，所述巖性識別系統用于：從融合特征圖-巖性數據庫中查找與當前融合特征圖相匹配的巖性，并輸出巖性識別結果。

作為一種實施方式，在所述信息融合系統中，深特征圖經過卷積和BN操作，提取深層特征。