[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

本發明公開了一種基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法。本發明通過圖像識別技術來檢測橋梁麻面缺陷，這樣的方式檢測效率高，而且準確可靠，相對于目前檢測人員采用目測、使用紅外線或超聲波等檢測技術而言，其檢測時間顯著降低，檢測質量也有大幅的提升。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體為一種基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法。

背景技術

混凝土橋梁結構的安全維護是保障順暢交通運輸的必要工作。而在混凝土橋梁結構施工過程和后期使用過程中，往往會產生各種形式的缺陷，例如麻面、蜂窩和裂縫等。麻面、蜂窩不僅影響混凝土結構外觀質量，而且對建筑工程帶來安全隱患。因此，對混凝土結構麻面、蜂窩的檢測與維護十分必要。

目前，國內大部分橋梁缺陷檢測都是依靠于檢測人員目測或使用紅外線、超聲波等檢測技術，需要耗費大量的人力、物力，其效率和檢測質量也不是很理想，以至于不能及時對橋梁采取適當的安全維護措施。

發明內容

本發明的目的是提供了一種基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法，它能提高橋梁麻面缺陷的檢測效率，并且準確性高，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：基于HIS不同光學特性的橋梁麻面缺陷檢測方法，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。

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；