[發明專利]基于圖像處理技術的高速公路護欄板缺陷檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201910331812.7
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110335233B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 梅杰;王浩;梁霄;任正敏;高涵;羅來臻;夏澤天;陳宇杭;周易崗;陶孟侖
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/187;G06T5/00;G06V10/28;G01N21/88
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳

本發明提供了基于圖像處理技術的高速公路護欄板缺陷檢測系統，包括獲取模塊、處理模塊和識別模塊；基于圖像處理技術的高速公路護欄板缺陷檢測方法通過獲取圖像、運用圖像處理技術提取圖像缺陷的主要特征，并與正常圖像的閾值分析比較得到目標缺陷，提高了檢測的效率，檢測穩定可靠，符合檢測需求，為高速公路護欄板的檢測與維護提供了一種快速、精確的方法。

技術領域

本發明屬于狀態檢測及維護技術領域，具體涉及基于圖像處理技術的高速公路護欄板缺陷檢測系統和方法。

背景技術

CV(Computational?Vision)，即計算機視覺，是指用攝影機和計算機代替人眼對目標進行的識別、跟蹤和測量等機器視覺，并做進一步圖形處理，通過計算機處理成為更適合人眼觀察或儀器檢測的圖像。其主要任務是通過對采集的圖片或視頻進行處理以獲得相應場景的三維信息，廣泛應用于生產制造、智能安檢、圖像檢索、醫療影像分析、人機交互等領域。但與此同時，計算機視覺技術仍然面臨諸如語義信息描述模糊、圖像特征檢測不穩定且效率低下等諸多問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供基于圖像處理技術的高速公路護欄板缺陷檢測系統和方法，用于克服傳統高速公路護欄板缺陷檢測方法中存在的效率低下、檢測不穩定等問題。

本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：基于圖像處理技術的高速公路護欄板缺陷檢測系統，包括獲取模塊、處理模塊和識別模塊；獲取模塊用于獲取高速公路護欄板缺陷的圖像；處理模塊的信號輸入端與獲取模塊的信號輸出端相連，用于強化高速公路護欄板缺陷的主要特征；識別模塊的信號輸入端與處理模塊的信號輸出端相連，用于識別高速公路護欄板的缺陷。

按上述方案，所述的獲取模塊包括攝像機；所述的處理模塊包括圖像灰度化處理模塊、圖像二值化處理模塊、圖像邊緣檢測模塊和圖像噪聲處理模塊。

基于圖像處理技術的高速公路護欄板缺陷檢測方法，包括以下步驟：

步驟S1：獲取模塊獲取正常的高速公路護欄板圖像并輸出到處理模塊，處理模塊對收到的圖像進行算法處理，并將處理后的圖像作為對照標準；

步驟S2：獲取模塊獲取待檢測的高速公路護欄板圖像并輸出到處理模塊，處理模塊對收到的圖像進行算法處理，并將處理后的圖像輸出到識別模塊；

步驟S3：識別模塊將步驟S2得到的圖像與步驟S1得到的圖像對比，并從步驟S2得到的圖像中分離出缺陷；

步驟S4：識別模塊從步驟S3得到的圖像中提取連通區域，得到目標缺陷。

進一步的，所述的步驟S1中，具體步驟為：

步驟S11：獲取模塊獲取正常的高速公路護欄板圖像并輸出到處理模塊；

步驟S12：處理模塊對步驟S11中收到的圖像進行包括灰度化處理、二值化處理、邊緣檢測和噪聲處理的算法處理；

步驟S13：處理模塊將步驟S12得到的圖像作為對照標準并輸出到識別模塊。

進一步的，所述的步驟S2中，具體步驟為：

步驟S21：獲取模塊獲取待檢測的高速公路護欄板圖像并輸出到處理模塊；

步驟S22：處理模塊對步驟S21中收到的圖像進行包括灰度化處理、二值化處理、邊緣檢測和噪聲處理的算法處理；

步驟S23：處理模塊將步驟S22得到的圖像輸出到識別模塊。

進一步的，所述的灰度化處理的具體步驟為：設f表示原圖像，f₁表示變換后的圖像，imadjust為灰度級變換的處理函數，設采用空間域法對圖片進行灰度級變換的公式為：