[發明專利]一種隧道裂縫提取方法及系統

有效

• 申請號: 202110601324.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113362296B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 宋銳;王喆;高瑞琪;劉義祥
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/136;G06T5/00;G06T5/40;G06N3/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

1.一種隧道裂縫提取方法，其特征在于，包括：

獲取隧道圖像數據集，并進行預處理；

基于變異煙花算法對預處理后的隧道圖像數據集進行初次分割，得到分割結果；

對區域生長算法引入F分布變異火花，通過改變自由度的值改變變異幅值，全局尋優；

所述初次分割過程包括：

在n維可行域初始化爆炸粒子；確定基于F分布模型的自由度參數，得到變異幅值；

計算每個煙花粒子爆炸所產生的爆炸火花位置、爆炸半徑以及對p個煙花粒子進行變異所產生的變異火花位置；

將超出可行域空間的粒子映射到可行域空間內，適應度值最小的N個粒子作為下一次迭代的初始煙花；經多次迭代后，當適應度值小于設定閾值T時停止迭代；

將得到的最優粒子作為初次分割的生長種子點，得到閾值自適應的分割結果；

對分割結果進行超像素二次分割，得到細節裂縫圖像；

對細節裂縫圖像進行數據分析，得到細節裂縫邊緣亞像素輪廓；

數據分析過程中，對圖像文件中裂縫部分通過亞像素裂縫長度計算與顯著性檢測計算出裂縫的長度與寬度，并處理生成結果數據，提取細節裂縫邊緣亞像素輪廓；

所述圖像數據分析過程為：

基于最小二乘擬合方法擬合離散點，到擬合曲線的距離和取最小；

重新設置權重和閾值，判斷遠離曲線數值的取舍；

基于改進的Sobel算子提取像素輪廓，進行長度和寬度的分析計算。

2.根據權利要求1所述的一種隧道裂縫提取方法，其特征在于，所述預處理過程為：利用深度學習方法得到裂縫矩形框區域，對所述區域進行直方圖均衡化、二值化處理；并進行去噪處理。

3.根據權利要求1所述的一種隧道裂縫提取方法，其特征在于，數據分析后進行裂縫信息反饋、更新云端數據庫，并存儲數據。

4.一種的隧道裂縫提取系統，其特征在于，包括：

圖像獲取模塊，其被配置為：獲取隧道圖像數據集，并進行預處理；

初次分割模塊，其被配置為：基于變異煙花算法對預處理后的隧道圖像數據集進行初次分割，得到分割結果；

對區域生長算法引入F分布變異火花，通過改變自由度的值改變變異幅值，全局尋優；

所述初次分割過程包括：

在n維可行域初始化爆炸粒子；確定基于F分布模型的自由度參數，得到變異幅值；

計算每個煙花粒子爆炸所產生的爆炸火花位置、爆炸半徑以及對p個煙花粒子進行變異所產生的變異火花位置；

將超出可行域空間的粒子映射到可行域空間內，適應度值最小的N個粒子作為下一次迭代的初始煙花；經多次迭代后，當適應度值小于設定閾值T時停止迭代；

將得到的最優粒子作為初次分割的生長種子點，得到閾值自適應的分割結果；

二次分割模塊，其被配置為：對分割結果進行超像素二次分割，得到細節裂縫圖像；

數據分析模塊，其被配置為：對細節裂縫圖像進行數據分析，得到細節裂縫邊緣亞像素輪廓；

數據分析過程中，對圖像文件中裂縫部分通過亞像素裂縫長度計算與顯著性檢測計算出裂縫的長度與寬度，并處理生成結果數據，提取細節裂縫邊緣亞像素輪廓；

所述圖像數據分析過程為：

基于最小二乘擬合方法擬合離散點，到擬合曲線的距離和取最小；

重新設置權重和閾值，判斷遠離曲線數值的取舍；

基于改進的Sobel算子提取像素輪廓，進行長度和寬度的分析計算。

5.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1-3中任一項所述的一種隧道裂縫提取方法中的步驟。

6.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-3中任一項所述的一種隧道裂縫提取方法中的步驟。