[發明專利]基于視覺檢測的混凝土養護質量分析方法

有效

• 申請號: 202310014998.X
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN115908411B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 劉國帥;岳遠志;李明川
• 申請（專利權）人: 山東水利建設集團有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/62;G06T5/00
• 代理公司: 濟寧仁禮信知識產權代理事務所(普通合伙) 37383
• 代理人: 周建軍

本發明公開了基于視覺檢測的混凝土養護質量分析方法，涉及圖像處理領域，該方法包括：獲取待檢測混凝土表面的灰度圖像中的邊緣線；根據每條邊緣線的灰度均值和彎曲度得到每條邊緣線的裂縫可能性；利用裂縫可能性得到第一邊緣線和第二邊緣線；獲取每條第一邊緣線的目標邊緣線和目標端點；對延伸后的第一邊緣線重新計算裂縫可能性；根據第一邊緣線和延伸后的第一邊緣線的裂縫可能性以及最小外接矩形中第二邊緣線的數量確定出裂縫邊緣線，根據裂縫邊緣線在灰度圖像中的面積占比評估混凝土的養護質量。本發明提高了裂縫缺陷檢測的準確性，進而使得到的混凝土養護質量評估結果更準確。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及基于視覺檢測的混凝土養護質量分析方法。

背景技術

混凝土的養護方法在整個混凝土工程中是一項耗時最長、對混凝土質量影響最大的子工程?；炷琉B護一般采用灑水自然養護、噴涂薄膜養護及塑料薄膜包裹養護的方法保持混凝土濕潤，避免失水以達到養護目的。但是很多工程疏于養護導致最終混凝土水化效果不好，出現了裂縫，會嚴重影響該工程的使用壽命。故在混凝土養護過程中以及剛完成養護后也需要不斷的進行養護質量檢驗，主要檢測是否出現裂縫。

現有技術通常用邊緣檢測來獲得裂縫缺陷，但混凝土表面還存在與裂縫缺陷形態相似的溝痕，裂縫是由于混凝土質量和性能受損產生的，溝痕則是因操作失誤造成的表面變化，對質量影響不大；因此只需要獲取存在缺陷的裂縫區域，但是溝痕與裂縫缺陷在灰度圖像中都呈現為細長曲線形態，所以在邊緣檢測時，混凝土表面的溝痕和裂縫缺陷的邊緣線相似，難以區分，無法得到準確的裂縫缺陷進而導致無法準確分析混凝土的養護質量。

發明內容

本發明提供基于視覺檢測的混凝土養護質量分析方法，以解決現有的邊緣檢測過程中混凝土表面的溝痕和裂縫缺陷難以區分的問題。

本發明的基于視覺檢測的混凝土養護質量分析方法，采用如下技術方案：

獲取待檢測混凝土表面的灰度圖像；

獲取灰度圖像中的邊緣線，以及邊緣檢測時處于雙閾值中間的非邊緣像素點，作為候選像素點；

根據每條邊緣線上像素點的數量和像素點的坐標得到每條邊緣線的彎曲度；根據每條邊緣線的灰度均值和彎曲度得到每條邊緣線的裂縫可能性；

根據裂縫可能性將邊緣線劃分為第一邊緣線和第二邊緣線，第一邊緣線的裂縫可能性大于第二邊緣線；

利用每條第一邊緣線的端點與其他第一邊緣線端點之間的距離得到每條第一邊緣線距離最近的目標邊緣線，將每條第一邊緣線與目標邊緣線距離最近的端點作為目標端點；

根據每條第一邊緣線的目標端點鄰域內是否存在候選像素點，以及存在時的候選像素點與對應的目標邊緣線的端點之間的距離，確定是否對第一邊緣線進行延伸，對延伸后的第一邊緣線重新計算裂縫可能性；

將未延伸的第一邊緣線和延伸后的第一邊緣線記為第三邊緣線，根據每條第三邊緣線的最小外接矩形中第二邊緣線的數量以及第三邊緣線的裂縫可能性確定出裂縫邊緣線，根據裂縫邊緣線在灰度圖像中的面積占比評估混凝土的養護質量。

進一步，得到每條邊緣線的彎曲度的步驟包括：

根據灰度圖像中每條邊緣線上像素點的起點和終點的坐標，得到每條邊緣線的起點與終點連線的斜率的絕對值，作為參考斜率；

根據每條邊緣線上每個像素點與起點的坐標得到每個像素點與起點連線的斜率絕對值；

對每條邊緣線上每個像素點與起點連線的斜率絕對值與參考斜率的差值絕對值求均值，對得到的均值進行歸一化得到每條邊緣線的彎曲度。

進一步，確定是否對第一邊緣線進行延伸的步驟包括：

將第一邊緣線的目標端點作為種子點，若種子點的鄰域內不存在候選像素點，不對第一邊緣線進行延伸；

若種子點的鄰域內存在候選像素點，獲取鄰域內梯度最大的候選像素點作為目標候選點；