[發(fā)明專利]隧道滲水檢測的圖像處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611157221.5
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106651843B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海東;趙利軍;王安紅;薛亞東;黃宏偉;李姣
• 申請（專利權(quán)）人: 太原科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

一種隧道滲水檢測的圖像處理方法，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。其特征是包括下列步驟：對黑色滲水區(qū)域檢測時，首先對原圖像進(jìn)行高斯濾波；對所得到結(jié)果中的規(guī)則線條所在的區(qū)域進(jìn)行去除；再對其進(jìn)行基于均值的黑色區(qū)域檢測和基于亮度值和對比度的特征測量，并去除無效區(qū)域；最后，對整幅圖像進(jìn)行橫向和縱向測量得到標(biāo)記黑色滲水區(qū)域的隧道圖像。對反光滲水區(qū)域檢測時，首先對高斯濾波后的圖像進(jìn)行顯著性區(qū)域檢測；再根據(jù)梯度值進(jìn)行閾值分割，求取顯著性區(qū)域和梯度較大區(qū)域的重合部分；最后從重合區(qū)域中去除包含顯著性像素較少的區(qū)域得到標(biāo)記反光滲水區(qū)域的隧道圖像。本方案與紅外熱成像法和激光描法相比，不僅有高準(zhǔn)確率，還縮減了檢測所需的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隧道滲水檢測的圖像處理方法。

背景技術(shù)

近年來，我國軌道交通發(fā)展迅速，特別是隧道工程在軌道交通中被越來越多的采用，但由于在隧道工程中使用的混凝土收縮徐變、自然風(fēng)化，以及一些地質(zhì)災(zāi)害或人為因素引起的結(jié)構(gòu)破壞，使得大量隧道設(shè)施的養(yǎng)護(hù)問題顯現(xiàn)出來，提前使軌道交通中的隧道工程進(jìn)入了養(yǎng)護(hù)期。如果能夠預(yù)測隧道中出現(xiàn)的安全隱患或在設(shè)施出現(xiàn)故障的初期就對其采取相應(yīng)措施，將會大大降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，提高線路的安全指數(shù)。

在各類隧道病害中隧道滲水已成為影響隧道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。隧道滲水對隧道其它病害有著直接或間接的影響，是涉及最為廣泛的隧道病害之一。隧道結(jié)構(gòu)上存在的缺陷極易導(dǎo)致滲水病害的發(fā)生，而滲水的長期作用又會加劇隧道結(jié)構(gòu)的破壞，隧道滲水實(shí)際上是隧道各種病害的綜合反映。所以加強(qiáng)隧道襯砌滲水檢測方法的研究，是實(shí)現(xiàn)有效預(yù)防隧道病害潛在危害的必要途徑，對可能存在的安全隱患作出預(yù)測。

現(xiàn)有的隧道滲水常規(guī)檢測通常采用人工目測的方法，存在效率低、主觀性強(qiáng)等缺點(diǎn),因此歷年來人們一直著力于隧道滲水的快速無損檢測技術(shù)的研究。目前應(yīng)用較為廣泛的方法有：紅外熱成像法是目前應(yīng)用最為廣泛的滲水自動檢測方法,它根據(jù)不同溫度的物體的紅外熱輻射不同實(shí)現(xiàn)滲水檢測。另一種激光描無損檢測法也在迅速發(fā)展,它能對隧道進(jìn)行全方位描檢測,從而記錄下滲水面積大小和位置,具有描速度快、測量精度高等特點(diǎn)，但上述方法均存在花費(fèi)成本高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種隧道滲水檢測的圖像處理方法，可以有效地利用圖像處理的方法檢測并標(biāo)記隧道圖像中的黑色滲水區(qū)域和反光滲水區(qū)域，并克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征在于實(shí)施步驟如下：

第一步：黑色滲水區(qū)域檢測，包括下列步驟：

一、高斯濾波：讀入一幅圖像D，其分辨率為p×q，將D分割成3000×3000的小圖像im后經(jīng)高斯濾波得到imm；

二、檢測并去除imm中規(guī)則線條所在的區(qū)域得valid：對圖像imm檢測并去除規(guī)則的近似直線物體所在的區(qū)域imline_vh和管狀物體所在的區(qū)域imline_pipe得到區(qū)域valid：

所述規(guī)則的近似直線物體所在的區(qū)域imline_vh須同時滿足以下幾個特征：

1)該區(qū)域的長軸長度與短軸長度的比值axis須大于20，以確保該區(qū)域近似為直線；

2)若該區(qū)域長軸與x軸交角大于85度或小于-85度，則判為垂直直線；

3)若該區(qū)域長軸與x軸交角大于-5度且小于5度，則判為平行直線；

所述管狀物體所在的區(qū)域imline_pipe須同時滿足以下幾個特征：

(1)該區(qū)域長軸長度與短軸長度的比值axis須大于90，以確保該區(qū)域近似為直線；

(2)兩線條長度的比值ratio須滿足0.8＜ratio＜1.2，以確保兩線條長度近似相等；