[發明專利]基于灰度值投影法的橋梁露筋視覺檢測方法

有效

• 申請號: 201810858581.0
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN109087295B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 賀福強;羅紅;姚學練;平安
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/187;G06T7/62;G06T5/30
• 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灰度值投影法的橋梁露筋視覺檢測方法。本發明采用灰度值投影法尋找露筋在圖像中位置，通過位置坐標提取圖像中露筋區域，排除了橋面復雜背景的干擾，提高了目標的識別率，并在實際應用中取得了很好的效果。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體為一種基于灰度值投影法的橋梁露筋視覺檢測方法。

背景技術

隨著我國經濟的發展和建橋技術的不斷創新，越來越多高聳的橋梁出現在我們的眼前，給我們的出行帶來了很大的便利，橋梁在交通運輸中扮演著重要的角色，因此橋梁的維護也變的至關重要。

傳統的橋梁檢測方法是人工利用專用的檢測車對橋梁進行實地勘察，以確定橋梁是否有病害，但效率很低，并且存在一定的危險性。目前運用于橋梁檢測的方法還有超聲波檢測、聲發射檢測、沖擊彈性波檢測法、傳感儀器監測以及光纖傳感網絡監測等。

近年來，人們開始利用圖像處理技術對橋梁進行檢測，極大地提高了檢測效率，圖像處理的流程主要包括圖像增強、邊緣檢測、區域分割、特征提取等，在圖像處理的不同階段有著不同的算法，如基于灰度變化的圖像增強算法、基于紋理特征的邊緣檢測算法等，但是目前很多算法只能對橋面背景較為單一的圖像進行處理，若背景較為復雜，當前算法很難從圖像中搜索出病害的位置，因此使得橋梁病害的識別率不高。

發明內容

本發明的目的是提供了一種基于灰度值投影法的橋梁露筋視覺檢測方法，它能排除大部分污垢和外景的干擾，提高了露筋的識別率，以克服現有技術的不足。

本發明是這樣實現的：基于灰度值投影法的橋梁露筋視覺檢測方法，該方法的步驟如下：

1)將橋梁的待檢測區域的彩色圖像轉換為灰度圖像，對灰度圖像進行高斯濾波；

2)獲取步驟1)中經過濾波后的灰度圖像的圖像灰度值，并繪制獲得圖像灰度值的水平投影曲線和垂直投影曲線，并根據投影曲線中波峰和波谷的高度差判斷圖像中是否存在外景；

3)利用波峰和波谷的高度差尋找灰度圖像中含有露筋的行和列，并在灰度圖像中僅顯示含有露筋的行和列；

4)將去除外景且僅含有露筋的灰度圖像轉化為二值圖像；

5)對二值圖像進行形態學處理；

6)提取二值圖像中的露筋。

基于灰度值投影法的橋梁露筋視覺檢測方法，其特征在于，所述的步驟2)的具體過程如下：

2.1)獲取圖像的行數和列數；把每一行或每一列的像素灰度值疊加求和，儲存行數或列數及該行或列求和后的值；建立坐標系，橫坐標為行數或列數，縱坐標為每一行或每一列求和后的值，將每一行或每一列像素灰度值疊加求和后的值描繪在坐標系中，生成一條曲線，若橫坐標為行數，則稱為水平投影曲線，反之，則為垂直投影曲線；

2.2)利用曲線中相鄰點縱坐標的差分，尋找曲線中所有的波峰和波谷，并儲存曲線中波峰和波谷對應的坐標；

2.3)將步驟2.2)中儲存的每一個波谷縱坐標的值與相鄰的波峰的縱坐標的值分別作差，尋找出曲線中波動很大的位置坐標，并根據坐標判斷圖像中是否存在外景，具體包括：

2.3.1)每一個波谷縱坐標的值與相鄰的波峰的縱坐標的值分別作差，找出所有差值中最大的2個差值，并判斷這2個差值是否大于設定值diff，若大于則存儲差值所對應的波峰和波谷點的坐標；

2.3.2)根據2.3.1)儲存的坐標，分別計算曲線中該點左邊部分和右邊部分的標準差，若標準差小于std1，則該點坐標所對應的行或列到對應的邊界之間的區域為外景，對外景中所有像素的灰度值賦值為255，其中std1為經驗值，std1取值范圍10-30，獲得不含外景的灰度圖像或者去除外景的灰度圖像。