(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111638613.4 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 山西大学 地址 030006 山西省太原市小店区坞城路 92号 (72)发明人 郁磊　黄泽栩　关博　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 赵兴华 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) (54)发明名称 一种融合图像与几何特 征的测评系统 (57)摘要 本发明涉及一种融合图像与几何特征的测 评系统， 涉及目标检测技术领域， 包括： 图像获取 模块用于获取待检测的目标图像； 目标检测模块 用于将待检测的目标图像输入至目标检测模型， 以得到目标图像中角的检测数据、 十字交叉的检 测数据和菱 形的检测数据； 初步筛查模块用于根 据角的检测数据、 十字交叉的检测数据和菱形的 检测数据， 对目标图像进行初步筛查； 图像特征 模块用于当目标图像通过初步筛查时， 根据初步 合格图像确定多维图像特征； 第二结果输出模块 用于将多维图像特征输入至XGBoost模型中， 以 对初步合格图像进行二次筛查， 并输出第二结 果。 本发明对被测试者的结构能力进行评测时， 智能化程度更高， 速度快且准确性高。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114299022 A 2022.04.08 CN 114299022 A 1.一种融合图像与几何特 征的测评系统， 其特 征在于， 所述测评系统包括： 图像获取模块， 用于获取待检测的目标图像； 目标检测模块， 用于将所述待检测的目标图像输入至目标检测模型， 以得到所述目标 图像中角的检测数据、 十字交叉 的检测数据和菱形 的检测数据； 所述角的检测数据包括角 位置信息； 所述角位置信息至少包括角位置； 所述十字交叉 的检测数据包括十字交叉位置 信息； 所述十字交叉位置信息至少包括十字交叉位置； 所述菱形 的检测数据包括菱形位置 信息； 所述菱形位置信息 至少包括菱形位置； 初步筛查模块， 用于根据所述角的检测数据、 所述十字交叉的检测数据和所述菱形的 检测数据， 对所述目标图像进行初步筛查； 第一结果输出模块， 用于在所述目标图像没有通过所述初步筛查 时， 输出第 一结果； 所 述第一结果 为结构能力不 合格； 图像特征模块， 用于当所述目标图像通过所述初步筛查时， 根据初步合格图像确定多 维图像特 征； 所述初步 合格图像为 通过所述初步筛查后的目标图像； 第二结果输出模块， 用于将所述多维图像特征输入至XGBoost模型中， 以对所述初步合 格图像进行二次筛查， 并输出第二结果； 所述第二结果包括结构能力合格和结构能力不合 格。 2.根据权利要求1所述的融合图像与几何特征的测评系统， 其特征在于， 在目标检测模 型的训练方面， 所述目标检测模块具体包括： 第一参数子模块， 用于对YOLOv5深度学习网络进行参数设置； 其中， YOLOv5深度学习网 络设置的参数包括： 交并比阈值 为0.5， 置信度阈值 为0.299； 第一训练子模块， 用于将样本集输入至参数设置完成的YOLOv5深度学习网络中进行训 练， 以得到目标检测模型； 所述样本集包括多张样本目标图像和每张所述样本目标图像对 应的标签； 所述标签包括所述样本目标图像中的角位置、 十 字交叉位置和菱形位置 。 3.根据权利要求1所述的融合图像与几何特征的测评系统， 其特征在于， 所述初步筛查 模块， 具体包括： 数量确定子模块， 用于根据所述角位置确定角数量， 根据所述十字交叉位置确定十字 交叉数量， 根据所述菱形位置确定菱形 数量； 阈值判断子模块， 用于判断所述十字交叉数量、 所述角数量和所述菱形数量是否符合 约束条件； 第一结果子模块， 用于当所述十字交叉数量、 所述角数量和所述菱形数量符合约束条 件时， 返回所述第一结果输出模块； 第二结果子模块， 用于当所述十字交叉数量、 所述角数量和所述菱形数量不符合约束 条件时， 返回所述图像特 征模块。 4.根据权利要求1所述的融合图像与几何特征的测评系统， 其特征在于， 所述角位置信 息还包括所述角位置对应的置信度； 所述十字交叉位置信息还包括所述十字交叉位置对应 的置信度； 所述菱形位置信息还 包括所述菱形位置对应的置信度； 所述图像特 征模块， 具体包括： 第一数量子模块， 用于根据初步合格图像中所述角位置对应的置信度确定初步角数 量；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114299022 A 2第二数量子模块， 用于根据 所述初步合格图像中所述十字交叉位置对应的置信度确定 初步十字交叉数量； 第三数量子模块， 用于根据 所述初步合格图像中所述菱形位置对应的置信度确定初步 菱形数量； 交并比子模块， 用于获取第一交并比和第二交并比； 所述第一交并比为所述初步合格 图像中角位置的检测矩形框与菱形位置的检测矩形框的交并比； 所述第二交并比为所述初 步合格图像中十 字交叉位置的检测矩形框与所述菱形位置的检测矩形框的交并比； 内外角数量计算子模块， 用于根据所述第一交并比确定内角数量和外角数量； 内外交叉 数量计算子模块， 用于根据所述第二交并比确定内交叉 数量和外交叉 数量； 外角象限子模块， 用于以所述菱形位置的中心为原点， 建立直角坐标系， 并确定外角在 所述直角坐标系的第一象限的数量、 外角在所述直角坐标系的第二象限的数量、 外角在所 述直角坐标系的第三象限的数量和外角在所述 直角坐标系的第四象限的数量； 成分特征子模块， 用于对所述初步 合格图像进行 特征提取， 得到多维成分特 征； 多维特征组合子模块， 用于将所述初步角数量、 所述初步十字交叉数量、 所述初步菱形 数量、 所述内角数量、 所述外角数量、 所述内交叉数量、 所述外交叉数量、 所述外角在所述直 角坐标系的第一象限的数量、 所述外角在所述直角坐标系的第二象限的数量、 所述外角在 所述直角坐标系的第三象限的数量、 所述外角在所述直角坐标系的第四象限的数量和所述 多维成分特 征确定多维图像特 征。 5.根据权利要求4所述的融合图像与几何特征的测评系统， 其特征在于， 所述第 一数量 子模块， 具体包括： 第一计算单元， 用于根据公式 确定第i个 角位置对应的实际角数量； 其中， Ni表示第i个角位置对应的实际角数量， Confi表示初步合格图像中第i个角位置 对应的置信度， a和b表示常数； 根据多个角位置对应的实际角数量确定初步角数量。 6.根据权利要求4所述的融合图像与几何特征的测评系统， 其特征在于， 所述内外角数 量计算子模块， 具体包括： 交并比获取 单元， 用于获取 所述初步 合格图像中第i个角位置对应的第一交并比； 第一判断单 元， 用于判断所述第一交并比是否大于第一阈值； 外角确定单元， 用于在所述第 一交并比大于第 一阈值时， 将所述第i个角位置的角确定 为外角； 内角确定单元， 用于在所述第 一交并比小于或等于第 一阈值时， 将所述第 i个角位置的 角确定为内角； 数量确定单元， 用于根据多个所述外角确定外角数量， 根据多个所述内角确定内角数 量。 7.根据权利要求4所述的融合图像与几何特征的测评系统， 其特征在于， 所述成分特征权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114299022 A 3