[發(fā)明專利]一種基于圖像的橋梁裂縫檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911371902.5
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111127450B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮心月;李武軍;周嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué);南京和光智能制造研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T7/12
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于圖像的橋梁裂縫檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取橋梁圖像；

2)對獲取的橋梁圖像進(jìn)行預(yù)處理；

3)利用形態(tài)學(xué)算子對步驟2)處理后的圖像進(jìn)行噪聲抑制和裂縫連接，包括：

構(gòu)建18個(gè)直線型算子，其方向?yàn)閧0°,10°,…170°}，并將其分別和預(yù)處理后的圖像I’進(jìn)行開運(yùn)算，得到{I₀,I₁₀,…I₁₇₀}，則去噪后的圖像I_d計(jì)算如下，

I_d(i,j)＝max{I₀(i,j),I₁₀(i,j),…I₁₇₀(i,j)}

對于I_d(i,j)，以I’中區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)，如果I_d(i,j)對應(yīng)位置存在灰度為1的像素點(diǎn)，則在I_d(i,j)上將該像素點(diǎn)補(bǔ)全成I’中區(qū)域；對于補(bǔ)全后的圖像，再次利用上述18個(gè)直線算子，分別對圖像進(jìn)行閉運(yùn)算，連接斷續(xù)的裂縫；

4)利用Hough直線檢測算法對步驟3)處理后的圖像進(jìn)行噪聲抑制；

5)利用形狀特征對步驟4)處理后的圖像進(jìn)行噪聲抑制，得到最終的檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的橋梁裂縫檢測方法，其特征在于，所述步驟1)中，采用無人機(jī)對橋體表面進(jìn)行拍攝，采集橋體表面的彩色圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的橋梁裂縫檢測方法，其特征在于，所述步驟2)中預(yù)處理的過程為：將獲取的橋梁圖像灰度化得到灰度圖像G，使用直方圖均衡算法自適應(yīng)的增強(qiáng)灰度圖像G，接著將增強(qiáng)后的灰度圖像G轉(zhuǎn)化為二值圖I，并基于此二值圖I使用導(dǎo)向?yàn)V波去除灰度圖像G中的噪點(diǎn)得到圖G’，之后使用勻光運(yùn)算去除圖G’中陰影和水跡影響，最后將圖G’轉(zhuǎn)化為二值圖I’，I’即為預(yù)處理后的圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的橋梁裂縫檢測方法，其特征在于，所述步驟4)中，利用Hough直線檢測算法，檢測出步驟3)處理后的圖中的直線型區(qū)域，將該區(qū)域刪除。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的橋梁裂縫檢測方法，其特征在于，所述步驟5)中，將圖像中不連通區(qū)域確定為{R₁,R₂…}，并使用下列公式定義區(qū)域R_i的形狀特征：

其中為區(qū)域R_i的面積，/為區(qū)域R_i的直徑，當(dāng)/小于給定閾值L時(shí)保留區(qū)域R_i，否則刪去該區(qū)域，其中i＝1、2、...。