CN110794473B - 一种用于野外地质勘查的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于野外地质勘查的装置，所述勘查装置包括AI对比装置、矿物系统储存装置和书写装置；所述AI对比装置设有拍摄装置；所述书写装置可在矿物岩石的标本上绘制能被AI对比装置识别的标记线段；所述AI对比装置获取矿物岩石的标本图像，并根据矿物系统储存装置储存的矿物特征对标本进行识别；当标本图像上有标记线段时，所述AI对比装置根据矿物系统储存装置储存的矿物特征，识别标记线段中的矿物，并计算标本中的矿物比例；本发明能够快速记录野外地质勘查中的地质信息，准确的计算矿物和岩石的含量，并实时进行矿物和岩石命名；详细刻画矿物和岩石外貌形态特征，且将勘查点的地质信息同步记录在勘查的储存设备中。
Description
技术领域
本发明涉及勘查技术领域，尤其是一种用于野外地质勘查的装置。
背景技术
近年来，随着野外地质勘查信息技术的高速发展，信息技术和AI技术在各行各业中的大规模使用，使得野外地质勘查设备中的人工智能型科技发展水平得到了突飞猛进的发展。因此，能否将AI技术充分利用到野外地质勘查中，已经成为我国地质调查局、调查中心和地质调查大队等密切关注的焦点问题。
现阶段的野外地质调查，常常因为野外工作人员业务水平的参差不齐，以及野外勘查技术设备的智能化程度不够，导致野外地质勘查中工作效率不高和智能化设备更新换代的整体进度缓慢；野外地质勘查设备的落伍、地质调查人员业务水平参差不齐，不但造成野外信息保存和记录不够完全，也造成大量人工经济成本叠加使用和资源成本浪费。因此，需要建立一种适用于野外地质勘查的发明装置，能够详细记录野外地质勘查点的位置信息、矿物和岩石的形貌特征和百分含量，且能够实时实施矿物和岩石命名、统计和记录勘查点的地质信息数据，推进野外地质勘查技术水平的整体提升，也能更加准确的记录野外地质勘查的数字化，整体提升野外地质勘查的综合能力。
综上所述，现有技术中的野外勘查设备存在整体利用率低、AI技术水平欠缺，并且使用范围比较局限等的特点，并且在实施过程中缺乏有效监控、及时对比、计算、命名和有效记录等问题。
为了提高野外地质勘查过程中的工作效率，以及合理有效的使用现阶段高速发展的AI技术，能够快速记录野外地质勘查中的地质信息，准确的计算矿物和岩石的含量，并实时进行矿物和岩石命名；详细刻画矿物和岩石外貌形态特征，且将勘查点的地质信息同步记录在勘查的储存设备中，受到了自然资源部、地质调查局和地质调查中心和各个勘查部门的迫切需求，以及为野外工程勘查、地质景点监测和环境监测信息等各部门的充分使用奠定坚实基础。因此提出了本发明来解决以上的问题。
发明内容
本发明提出一种用于野外地质勘查的装置，能够快速记录野外地质勘查中的地质信息，准确的计算矿物和岩石的含量，并实时进行矿物和岩石命名；详细刻画矿物和岩石外貌形态特征，且将勘查点的地质信息同步记录在勘查的储存设备中。
本发明采用以下技术方案。
一种用于野外地质勘查的装置，所述勘查装置包括AI对比装置（2）、矿物系统储存装置（4）和书写装置（10）；所述AI对比装置设有拍摄装置（12）；所述书写装置可在矿物岩石的标本上绘制能被AI对比装置识别的标记线段；所述AI对比装置获取矿物岩石的标本图像，并根据矿物系统储存装置储存的矿物特征对标本进行识别；当标本图像上有标记线段时，所述AI对比装置根据矿物系统储存装置储存的矿物特征，识别标记线段中的矿物，并计算标本中的矿物比例。
当标本图像上有标记线段时，所述AI对比装置识别并计算得出标记线段中的矿物比例后，可按计算结果从矿物系统储存装置检索与计算结构相匹配矿物特征，并对标本进行识别和定名。
所述勘查装置还包括定位装置（1）；当AI对比装置识别标本时经定位装置获取当前地理坐标，并把标本识别结果与地理坐标关联，形成勘查数据存入存储装置（6）。
所述AI对比装置（2）与AI处理器装置（5）相连；所述AI处理器通过电缆线与书写装置、显示装置（11）、拍摄装置相连；所述显示装置显示拍摄装置的拍摄内容；所述AI处理器可判别、对比和追踪显示装置所显示标本图像中的矿物名称，进而计算出显示装置显示标本图像中矿物的含量比例，AI处理器装置通过在标本图像中识别出的矿物名称，以及图像中矿物在标本中的含量，对标本图像中岩石标本命名。
所述的储存装置还可存储标本识别结果、矿物识别结果，矿物含量计算过程及标记线段图像。
所述勘查装置还包括灯光装置（3）；所述灯光装置包括LED光源和红外光源以适应日间和夜间的勘查环境；当矿物识别作业中需要紫外光照明时，所述LED光源可以提供紫外光。
所述拍摄装置处设有倍数选择装置（7）和显示装置；所述倍数选择装置可以按照逐次点击的循环选择方式，依次选择5倍、10倍、20倍、40倍和60倍放大的功能，使标本在显示装置处按所选的放大倍数显示；所述拍摄装置处还设有拍摄控制装置（9）。
所述矿物系统储存装置储存的矿物特征包括但不限于岩石标本识别图片、矿物标本识别图片、矿物色泽数据、矿物条痕数据、矿物莫氏硬度数据、矿物解理数据、矿物断口数据。
在野外地质勘查过程中，所述定位装置通过地理信息系统参数记录地质勘查点的位置信息，并将位置信息数据通过NE和H的数字方式储存在存储装置，NE为方位：度分秒，H为高程：米；所述勘查装置的供电装置（8）内置可充电的大容量锂电池；
所述勘查装置的外壳处设有防摔、耐磨和防雨的皮质表层。
所述显示模块处设有标本显示屏（10）、第一区配显示屏（20）、第二匹配显示屏（30）、矿物岩石属性显示屏（40），当AI处理器判别矿物名称时，标本显示屏显示拍摄模块拍摄的标本图像，AI处理器把矿物系统储存装置中与标本图像最匹配的矿物样本图像显示于第一匹配显示屏处，把矿物系统储存装置中与标本图像匹配度在第二位的矿物样本图像显示于第二匹配显示屏处，并把第一匹配显示屏、第二匹配显示屏显示矿物的特征属性文字显示于矿物岩石属性显示屏处，操作人员可手动在第一匹配显示屏、第二匹配显示屏的显示矿物中选择一项作为最终识别结果。
本发明专利的有益效果，本发明专利通过供电装置、书写装置、AI处理器、存储装置，以及矿物系统库、曝光装置、定位系统、拍摄装置和显示装置，控制装置的综合使用，能够通过定位装置、显示装置和储存装置记录勘查点的地质信息，并且结合书写装置、显示装置、拍摄装置和AI处理器等配合使用，能够用于识别野外勘查过程中不同的矿物名称，并且用于计算任意矿物的百分含量，进而达到野外勘查现场确定岩石名称的目的；该装置的合理、有效使用可以快速记录、显示野外勘查过程中矿物、岩石形貌，并对比、判断矿物、岩石的含量和名称，以及记录野外勘查点的位置信息；为后期的野外勘查复查、确认勘查点矿物、岩石的地质信息提供了切实可靠的信息。
本发明专利装置能够对野外地质勘查过程中不同气候环境，不同地质条件以及不同矿物岩石条件都可以进行有效的勘查和记录，能够有效、长期记录每个勘查点的地质信息，记录的影像信息结构完整和可靠，并且仪器操作方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明显示装置处的局部示意图；
图中：1-定位装置；2-AI对比装置；3-灯光装置；4-矿物岩石系统库装置；5-AI处理器装置；6-存储装置；7-倍数选择装置；8-供电装置；9-拍摄控制装置；10-书写装置；11-显示装置；12-拍摄装置；
10-标本显示屏；20-第一匹配显示屏；30-第二匹配显示屏；40-矿物岩石属性显示屏；50-矿物岩石匹配切换控制器；70-矿物岩石属性储存控制器；80-拍摄和匹配矿物岩石储存控制器；90-矿物岩石成分计算控制器。
具体实施方式
如图1-2所示，一种用于野外地质勘查的装置，所述勘查装置包括AI对比装置2、矿物系统储存装置4和书写装置10；所述AI对比装置设有拍摄装置12；所述书写装置可在矿物岩石的标本上绘制能被AI对比装置识别的标记线段；所述AI对比装置获取矿物岩石的标本图像，并根据矿物系统储存装置储存的矿物特征对标本进行识别；当标本图像上有标记线段时，所述AI对比装置根据矿物系统储存装置储存的矿物特征，识别标记线段中的矿物，并计算标本中的矿物比例。
当标本图像上有标记线段时，所述AI对比装置识别并计算得出标记线段中的矿物比例后，可按计算结果从矿物系统储存装置检索与计算结构相匹配矿物特征，并对标本进行识别和定名。
所述勘查装置还包括定位装置1；当AI对比装置识别标本时经定位装置获取当前地理坐标，并把标本识别结果与地理坐标关联，形成勘查数据存入存储装置6。
所述AI对比装置2与AI处理器装置5相连；所述AI处理器通过电缆线与书写装置、显示装置11、拍摄装置相连；所述显示装置显示拍摄装置的拍摄内容；所述AI处理器可判别、对比和追踪显示装置所显示标本图像中的矿物名称，进而计算出显示装置显示标本图像中矿物的含量比例，AI处理器装置通过在标本图像中识别出的矿物名称，以及图像中矿物在标本中的含量，对标本图像中岩石标本命名。
所述的储存装置还可存储标本识别结果、矿物识别结果，矿物含量计算过程及标记线段图像。
所述勘查装置还包括灯光装置3；所述灯光装置包括LED光源和红外光源以适应日间和夜间的勘查环境；当矿物识别作业中需要紫外光照明时，所述LED光源可以提供紫外光。
所述拍摄装置处设有倍数选择装置7和显示装置；所述倍数选择装置可以按照逐次点击的循环选择方式，依次选择5倍、10倍、20倍、40倍和60倍放大的功能，使标本在显示装置处按所选的放大倍数显示；所述拍摄装置处还设有拍摄控制装置9。
所述矿物系统储存装置储存的矿物特征包括但不限于岩石标本识别图片、矿物标本识别图片、矿物色泽数据、矿物条痕数据、矿物莫氏硬度数据、矿物解理数据、矿物断口数据。
在野外地质勘查过程中，所述定位装置通过地理信息系统参数记录地质勘查点的位置信息，并将位置信息数据通过NE和H的数字方式储存在存储装置，NE为方位：度分秒，H为高程：米；所述勘查装置的供电装置8内置可充电的大容量锂电池；
所述勘查装置的外壳处设有防摔、耐磨和防雨的皮质表层。
所述显示模块处设有标本显示屏10、第一区配显示屏20、第二匹配显示屏30、矿物岩石属性显示屏40，当AI处理器判别矿物名称时，标本显示屏显示拍摄模块拍摄的标本图像，AI处理器把矿物系统储存装置中与标本图像最匹配的矿物样本图像显示于第一匹配显示屏处，把矿物系统储存装置中与标本图像匹配度在第二位的矿物样本图像显示于第二匹配显示屏处，并把第一匹配显示屏、第二匹配显示屏显示矿物的特征属性文字显示于矿物岩石属性显示屏处，操作人员可手动在第一匹配显示屏、第二匹配显示屏的显示矿物中选择一项作为最终识别结果。
实施例：
本例中，显示装置上还设有矿物岩石属性显示屏40和矿物岩石匹配切换控制器50，所述矿物岩石属性显示屏可显示第一匹配显示屏、第二匹配显示屏的显示矿物的属性供工作人员比对标本，当使用者触发矿物岩石匹配切换控制器时，所述AI处理器再次对拍摄装置拍摄的矿石标本进行追踪、对比和判断匹配信息以进行标本识别；
当工作人员通过书写装置10勾划、选择需要计算含量的任意矿物，并把被标记的矿物放于拍摄模块处时，矿物岩石成分计算控制器90被触发，利用AI处理器自动追踪、计算该矿物的百分含量；对勾划、选择出来用于计算含量的矿物进行拍摄，并通过拍摄和匹配矿物岩石储存控制器80将拍摄结果储存；最后，触发矿物岩石属性储存控制器70，将矿物含量的计算结果储存在存储装置6。
对于本领域技术人员，所述的工作原理、工作方法和工作工程并不完全局限于上述具体描述、实施的细节流程，而在不影响和背离本发明所设计的倍数放大装置的安装、拍摄装置的设定、灯光装置的选择、AI处理器、显示装置和书写装置以及存储装置的工作原理和要求下，能够以不同的操作顺序进行安装和操作达到安全操作的目的。
综上所述，本发明的适用范围由所附的权利要求而不受上述的说明操作顺序和过程而约束，本发明的权利要求同等的含义和范围内的变化都在本发明所约束内。不应将权利要求中的任何附图标记视为约束或限制所涉及的权利条件。
上述实施过程是本发明专利的说明，不是对本发明专利的限定和约束，任何对本发明专利简单变换后的方案均属于本发明专利的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于野外地质勘查的装置，其特征在于：所述勘查装置包括AI对比装置、矿物系统储存装置和书写装置；所述AI对比装置设有拍摄装置；所述书写装置可在矿物岩石的标本上绘制能被AI对比装置识别的标记线段；所述AI对比装置获取矿物岩石的标本图像，并根据矿物系统储存装置储存的矿物特征对标本进行识别；当标本图像上有标记线段时，所述AI对比装置根据矿物系统储存装置储存的矿物特征，识别标记线段中的矿物，并计算标本中的矿物比例；
勘查装置的使用方法为：地质勘查的工作人员通过书写装置在标本处勾划、选择需要计算含量的任意矿物，并把被标记的矿物放于拍摄装置处时，勘查装置的矿物岩石成分计算控制器被触发，利用AI对比装置的AI处理器自动追踪、计算该矿物的百分含量；对勾划、选择出来用于计算含量的矿物进行拍摄；
所述AI对比装置与AI处理器装置相连；所述AI处理器通过电缆线与书写装置、显示装置、拍摄装置相连；所述显示装置显示拍摄装置的拍摄内容；所述AI处理器可判别、对比和追踪显示装置所显示标本图像中的矿物名称，进而计算出显示装置显示标本图像中矿物的含量比例，AI处理器装置通过在标本图像中识别出的矿物名称，以及图像中矿物在标本中的含量，对标本图像中岩石标本命名；
所述矿物系统储存装置储存的矿物特征包括岩石标本识别图片、矿物标本识别图片、矿物色泽数据、矿物条痕数据、矿物莫氏硬度数据、矿物解理数据、矿物断口数据；
所述显示装置处设有标本显示屏、第一区配显示屏、第二匹配显示屏、矿物岩石属性显示屏，当AI处理器判别矿物名称时，标本显示屏显示拍摄模块拍摄的标本图像，AI处理器把矿物系统储存装置中与标本图像最匹配的矿物样本图像显示于第一匹配显示屏处，把矿物系统储存装置中与标本图像匹配度在第二位的矿物样本图像显示于第二匹配显示屏处，并把第一匹配显示屏、第二匹配显示屏显示矿物的特征属性文字显示于矿物岩石属性显示屏处，操作人员可手动在第一匹配显示屏、第二匹配显示屏的显示矿物中选择一项作为最终识别结果；
显示装置上还设有矿物岩石属性显示屏和矿物岩石匹配切换控制器，所述矿物岩石属性显示屏可显示第一匹配显示屏、第二匹配显示屏的显示矿物的属性供工作人员比对标本，当使用者触发矿物岩石匹配切换控制器时，所述AI处理器再次对拍摄装置拍摄的矿石标本进行追踪、对比和判断匹配信息以进行标本识别。
2.根据权利要求1所述的一种用于野外地质勘查的装置，其特征在于：当标本图像上有标记线段时，所述AI对比装置识别并计算得出标记线段中的矿物比例后，可按计算结果从矿物系统储存装置检索与计算结构相匹配矿物特征，并对标本进行识别和定名。
3.根据权利要求2所述的一种用于野外地质勘查的装置，其特征在于：所述勘查装置还包括定位装置；当AI对比装置识别标本时经定位装置获取当前地理坐标，并把标本识别结果与地理坐标关联，形成勘查数据存入存储装置。
4.根据权利要求1所述的一种用于野外地质勘查的装置，其特征在于：所述的储存装置还可存储标本识别结果、矿物识别结果，矿物含量计算过程及标记线段图像。
5.根据权利要求1所述的一种用于野外地质勘查的装置，其特征在于：所述勘查装置还包括灯光装置；所述灯光装置包括LED光源和红外光源以适应日间和夜间的勘查环境；当矿物识别作业中需要紫外光照明时，所述LED光源可以提供紫外光。
6.根据权利要求1所述的一种用于野外地质勘查的装置，其特征在于：所述拍摄装置处设有倍数选择装置和显示装置；所述倍数选择装置可以按照逐次点击的循环选择方式，依次选择5倍、10倍、20倍、40倍和60倍放大的功能，使标本在显示装置处按所选的放大倍数显示；所述拍摄装置处还设有拍摄控制装置。
7.根据权利要求3所述的一种用于野外地质勘查的装置，其特征在于：在野外地质勘查过程中，所述定位装置通过地理信息系统参数记录地质勘查点的位置信息，并将位置信息数据通过NE和H的数字方式储存在存储装置，NE为方位：度分秒，H为高程：米；所述勘查装置的供电装置内置可充电的大容量锂电池；
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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