[發明專利]一種基于直線段平移和延伸的隧道砼襯砌縫去除方法

有效

• 申請號: 201810641144.3
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108805843B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 瞿中;陳思琪;楊迪;劉妍
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/12;G06T7/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 張學平

本發明涉及一種基于直線段平移和延伸的隧道砼襯砌縫去除算法，解決的是隧道砼襯砌表面襯砌縫對裂縫檢測存在干擾的技術問題，通過采用包括步驟1，接收二次滲流模型檢測的二值圖像，提取顯著直線段，得到直線段集合Line；步驟2，對集合Line中的所有直線段進行歸類；步驟3，遍歷直線段集合Line,根據平移方向準則判定當前直線段的平移方向，根據延伸寬度準則和步驟2中對直線段進行歸類的結果判定當前直線段的延伸寬度，然后再對所有直線段進行平移和延伸處理，得到初步結果圖像；步驟4，對步驟3所得的初步結果圖像進行滲流去噪，并輸出最終結果圖的技術方案，較好的解決了該問題，可用于隧道裂縫檢測相關領域中。

技術領域

本發明涉及隧道砼襯砌縫去除領域，具體涉及一種基于直線段平移和延伸的隧道砼襯砌縫去除方法。

背景技術

隧道是當前交通基礎設施的重要組成部分。近年來，隧道安全監測受到了廣泛的關注和重視。隧道在運營過程中，存在著開裂、變形、滲漏水等不同程度的病害，這些病害嚴重威脅著隧道的運營安全。而裂縫一直是隧道病害的主要形式。借助于計算機視覺，基于數字圖像處理的裂縫識別技術避免了人工儀器檢測的主觀性及安全問題，能夠對隧道裂縫缺陷進行定性和定量分析。裂縫檢測算法是裂縫識別模塊的重要組成部分。為了應對溫度、濕度等變化對隧道砼襯砌結構造成的脹縮變形，以及地基不均勻沉降、地震波等對襯砌結構造成的破壞，在隧道模筑砼襯砌施工過程中，常常設置將各部分結構分開的預留縫，稱為變形縫，包括伸縮縫，沉降縫和防震縫等。此外，砼襯砌的分層分段澆筑易形成施工冷縫，主要分為縱向施工縫及環向施工縫。這幾類施工縫統稱為襯砌縫。

然而，在裂縫檢測的過程中，由于隧道砼襯砌表面的固有襯砌縫與裂縫易復雜連接，且灰度相似，存在現有的裂縫檢測無法準確提取單一的裂縫像素，同時已有的襯砌縫去除算法存在缺陷。因此，提供一種能夠較完善的解決上述問題的基于直線段平移和延伸的隧道砼襯砌縫去除方法十分有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的隧道砼襯砌表面襯砌縫對裂縫檢測存在干擾的技術問題。提供一種新的基于直線段平移和延伸的隧道砼襯砌縫去除方法，該算法能夠精確、高效地去除砼襯砌縫。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種基于直線段平移和延伸的隧道砼襯砌縫去除方法，包括：

步驟1，接收二次滲流模型檢測的二值圖像，提取顯著直線段，得到直線段集合Line；

步驟2，對直線段集合Line中的所有直線段進行歸類；

步驟3，遍歷直線段集合Line,根據平移方向準則判定當前直線段的平移方向，根據延伸寬度準則和步驟2中直線段進行歸類的結果判定當前直線段的延伸寬度，對集合Line中的所有直線段進行平移和延伸，得出初步結果圖像；

步驟4，對步驟3的初步結果圖像進行滲流去噪，并輸出最終結果圖。

本發明的工作原理：首先通過LSD算法提取顯著直線段；然后根據直線段的傾斜度和長度，按照提出的極坐標下角度區域模型將直線段歸類，并根據提出的直線段平移方向和延伸寬度兩個準則判定直線段平移方向和延伸寬度；最后平移和延伸直線段，并進行滲流去噪，提取出較真實的裂縫。

上述方案中，為進一步優化該算法，步驟2包括：

用計算直線段集合Line中的直線段l的長度length_l，用計算直線段集合Line中的直線段l的傾斜度θ_l，修正傾斜度θ_l使直線段l的傾斜度屬于[0°，180°]；

定義極坐標下的角度區域模型，把[0°，180°]均分為Interval個角度子區域，根據直線段傾斜度將直線段歸入相應的角度子區域進行直線段歸類，設置累加器統計出每個角度子區域內直線段的數量；

Interval為不大于180的正整數。