[發明專利]一種裂縫分辨為基準的結構物檢測圖像質量測試方法

有效

• 申請號: 202110497972.6
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113240635B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 祝志恒;陽軍生;傅金陽;相懋龍;李林毅;王樹英;趙煉恒;巢凌彥;周峰
• 申請（專利權）人: 中南大學;廣州愿托科技有限公司;湖南見知工程科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G01N21/88
• 代理公司: 長沙惟盛赟鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 43228
• 代理人: 滕澧陽

1.一種裂縫分辨為基準的結構物檢測圖像質量測試方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

S1：設計標準測試板，其上設有作為模擬裂縫的測試線段，并在測試線段上設置了采樣區；

S2：標準測試板貼于現場結構物表面，通過采集設備進行現場拍攝采集第一測試圖像；

S3：通過幾何變換將第一測試圖像中測試板的影像變換至標準尺寸和形態，生成第二測試圖像；

S4：在第二測試圖像上，根據采樣區，對測試線段的圖像進行采樣操作，獲得采樣區大小的采樣圖像；

S5：對采樣圖像進行空域變換；

S6：對空域變換后的采樣圖像中平行于模擬裂縫方向的光強求均值，得到走向大致垂直于模擬裂縫方向的響應曲線T_i，i為采樣圖像中的橫向坐標，i＝1～n_s，n_s為采樣點數；

S7：生成響應曲線T_i對應的標準裂縫響應曲線R_i；

S8：則裂縫圖像質量評價的可見性指標為：

其中，為標準曲線方差，為測試曲線方差，σ_RT為測試曲線與標準曲線的協方差；

μ_R為標準曲線的均值，μ_T為采樣曲線的均值，c₂和c₃是用于維持算式穩定的常數：

則裂縫圖像的質量評價的可測量性指標為：

I_可見性和I_可測性共同構成評價指標，用于形成圖像質量評價的量化指標。

2.根據權利要求1所述的裂縫分辨為基準的結構物檢測圖像質量測試方法，其特征在于，S1中，所述測試板為矩形，其左上角設置基準點，以基準點為圓心，以規定角度間隔分布多條測試線，測試線由多個作為模擬裂縫的測試線段首尾相連而構成，一條測試線上每個測試線段寬度不相等，長度相等，從測試線靠近基準點的一端，到測試線遠離基準點的一端，測試線段寬度漸漸變大；

每個測試線段中間設置采樣區，采樣區中間遠離測試線段的兩側位置處設置采樣區中線標記，測試板矩形邊界的角點和矩形側邊線的中點位置都設置測試板邊界標志，共8個，邊界標志具有相交角的一對三角形，相交的位置為測試板矩形邊界的角點或矩形側邊線的中點位置；

測試線段、采樣區、采樣區中線標記構成一個測試位，測試位以其所處測試線段的線寬為測試位名稱；

一條測試線上的多個測試位構成一個測試組，測試組以其所處測試線與水平線的夾角為測試組名，并作為測試組順時針旋轉的角度；測試組以其所處測試線靠近基準點的一端與基準點之間的距離，為測試組偏移量。

3.根據權利要求2所述的裂縫分辨為基準的結構物檢測圖像質量測試方法，其特征在于，S3中的具體步驟為：

幾何變換前先進行控制點的確定，在第一測試圖像上的測試板邊界標志中初步點選出測試板矩形邊界的角點和矩形側邊線的中點位置，點選完成后，以點選出的位置作為初始值，使用亞像素角點檢測算法，對點選出的位置求精，具體如下：

設角點的坐標為q，為一個二維向量，則q與相鄰區域內的任意像素點的坐標p_h，其中p_h為一個二維向量，滿足如下關系：

G_h×(p_h-q)＝0 (8)

G_h表示像素點p_h位置的像素梯度；

使用最小二乘法求解式(8)可得：

G_h×p_h＝G_h×q (9)

使用一個寬度為t的采樣區B，并將區間內的所有像素根據距離權重按下式進行迭代計算：

從而得到角點的亞像素位置，其中w_h表示像素的權重：

再通過平面透視變換，和八節點形函數變換，從而將拍攝的第一測試圖像中測試板的影像變換至標準尺寸和形態。