[發明專利]基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201810858580.6
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN109146853B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 賀福強;平安;姚學練;羅紅
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/62;G06T7/90
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李亮;程新敏

1.一種基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法，其特征在于，該方法的步驟如下：

1)將待處理的彩色圖像由RGB彩色空間轉換為HSI彩色空間，提取獲得彩色圖像的H分量圖像，S分量圖像或I分量圖像；

2)根據麻面缺陷在S分量圖像或I分量圖像中的區域分布以及灰度差異性，對對應的分量圖像進行預處理，找出對應的分量圖像灰度直方圖中缺陷灰度值的波峰波谷；

3)根據步驟2)的波峰波谷的情況對相應分量圖像進行分割，獲得二值化圖像，再對二值化圖像去噪；

4)統計去噪后的二值圖像連通區域的面積，對麻面缺陷進行分類；

步驟2)中所述的根據麻面缺陷在S分量圖像或I分量圖像中的區域分布以及灰度差異性，對圖像進行預處理，找出圖像灰度直方圖中缺陷灰度值的波峰波谷；具體為：

①將S分量圖像的灰度直方圖中每相鄰的兩個灰度值之間求差分(diff(N),N∈[0,255])，然后差分值取絕對值，計算圖像像素的灰度值的總體偏差值std；

②根據diff(N)，尋求灰度直方圖中波峰波谷的灰度值，波峰記為peak(i)，波谷記為trough(i)；

③求出各個波峰與相鄰波谷的高度差height(i)，判斷高度差height(i)與總體偏差值std之間的大小，若height(i)std，則保留該波峰波谷，記為height′(i)，否則剔除；

④對保留的height′(i)求局部偏差deviation，再次篩選滿足條件的波峰與波谷，若height(i)deviation，保留該波峰波谷，記為height″(i)，否則剔除；

⑤求出height″(i)中波峰的最大值max(peak(i))，根據該波峰找到其相鄰的波谷點，取max(trough(i))為閾值threshold，若S分量圖像像素點的灰度值Nthreshold，則該像素點置0，否則像素點置為255；

⑥統計二值圖像連通區域的總面積area，并計算連通區域總面積所占圖像的面積比△1，判斷△1的大小，若△1exp，exp為經驗值，執行步驟S3，否則提取I分量圖像執行步驟2)；

其中，當I分量圖像執行步驟2)時，求出height″(i)中波峰的最小值min(peak(i))，取min(peak(i))為閾值threshold，若像素點的灰度值Nthreshold，則該像素點置0，否則像素點置為255。

2.根據權利要求1所述的基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法，其特征在于：步驟1)中所述的將待處理的彩色圖像由RGB彩色空間轉換為HSI彩色空間的轉換公式為：

其中

其中，R,G,B分別為圖像中一個像素的紅色、綠色、藍色分量，H,S,I分別為圖像中一個像素的色調、飽和度和亮度分量。

3.根據權利要求1所述的基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法，其特征在于：步驟3)中所述的對相應分量圖像進行分割，獲得二值化圖像，再對二值化圖像去噪，具體為：計算二值圖像各個連通區域的面積area(i)，設置閾值實現二值圖像的去噪處理，若area(i)minarea×p，則剔除該連通區域；其中，minarea為連通區域面積最小的值，p為比例系數。

4.根據權利要求1所述的基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法，其特征在于：步驟4)中所述的統計二值圖像連通區域的面積，對麻面缺陷破壞程度進行分類；具體為：統計二值圖像連通區域的總面積area′，并計算連通區域總面積所占連通區域最小外接矩形面積S的密集度△2，若△2≤T1，則判定該圖像的麻面缺陷破壞程度屬于Ⅰ級；否則，若△2≤T2，則判定該圖像的麻面缺陷破壞程度屬于Ⅱ級；否則判定該圖像的麻面缺陷破壞程度屬于Ⅲ級。