[發明專利]一種公路護欄缺陷檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202310410380.5
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116433632A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 高明星;靳霄微;趙婷;李丹嵐;關鵬;霍艷輝;呂翠翠;何健;方淑艷;姚立慧;宋建軍;金國男;范井麗;張貴滿;侯明宇;楊鋒
• 申請（專利權）人: 內蒙古宏瑞路橋工程科學技術研究院;內蒙古農業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06N3/08
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王卓

1.一種公路護欄缺陷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.獲取圖像：獲取待處理的圖像；

S2.二值化圖像：將待處理圖像二值化，得到目標區域的二值化圖像；

S3.矯正圖像：將得到的二值化圖像進行仿射變換，得到矯正后的圖像；

S4.圖像的頻率濾波：矯正后的圖像經過Hough直線檢測和Random變換結合進行投影，得到圖像的頻率濾波；

S5.檢測異常：利用小波變換，檢測圖像頻率濾波發生異常的區間并進行標注；

S6.得到缺陷圖像：獲得標有缺陷的圖像。

2.根據權利要求1所述的一種公路護欄缺陷檢測方法，其特征在于，

S1中獲取待處理的圖像的具體內容為：

利用無人機拍攝道路上不同角度的公路護欄視頻；

通過python每隔n幀抽取視頻中圖片作為待處理的圖片，其中n為正整數。

3.根據權利要求1所述的一種公路護欄缺陷檢測方法，其特征在于，

S2中得到目標區域的二值化圖像的具體內容為：

將待處理的圖片進行處理，通過Labelme打上標簽；

選取有標簽的圖片，通過U-Net網絡進行訓練，得到目標區域的二值化圖像。

4.根據權利要求1所述的一種公路護欄缺陷檢測方法，其特征在于，

S3中得到矯正后的圖像的具體內容為：

找到二值化圖像中的最大輪廓；

確定二值化圖像輪廓中的四個點和變換之后點的位置；

生成放射變換矩陣，進行仿射變換，得到矯正后的圖像。

5.根據權利要求1所述的一種公路護欄缺陷檢測方法，其特征在于，

S4中得到圖像的頻率濾波的具體內容為：

首先將圖像中二維空間中點的坐標轉換到霍夫空間中進行Hough直線檢測，得到檢測的直線，將得到的直線進行Random投影變換，得到每一條直線像素點的積分，從而得到直線方向上各個基本單位的像素之和，得到圖像的頻率濾波。

6.根據權利要求1所述的一種公路護欄缺陷檢測方法，其特征在于，

S5中利用小波變換，檢測圖像頻率濾波發生異常的區間的主要步驟為：

S51.將小波w(t)和圖像的頻率濾波對應得到的頻率函數f(t)在開始的部分作內積，計算該部分函數和小波函數的相似程度c；

S52.將小波w(t)向右移動k個單位，得到新的小波w(t-k)，并重復S51，直到頻率函數f(t)結束；

S53.將小波進行擴展得到小波w(t/2)，并重復S51、S52；

S54.繼續不斷的擴展小波，重復S51-S53。

7.一種公路護欄缺陷檢測系統，其特征在于，應用權利要求1-6任一項所述的一種公路護欄缺陷檢測方法，包括：獲取圖像模塊、二值化圖像模塊、矯正圖像模塊、圖像的頻率濾波模塊、檢測異常模塊、得到缺陷圖像模塊；

獲取圖像模塊，與二值化圖像模塊的輸入端連接，用于獲取待處理的圖像；

二值化圖像模塊，與矯正圖像模塊的輸入端連接，用于將待處理圖像二值化；

矯正圖像模塊，與圖像的頻率濾波模塊的輸入端連接，用于將得到的二值化圖像進行仿射變換；

圖像的頻率濾波模塊，與檢測異常模塊的輸入端連接，用于對矯正后的圖像進行Hough直線檢測和Random變換結合進行投影；

檢測異常模塊，與得到缺陷圖像模塊的輸入端連接，用于利用小波變換，檢測圖像頻率濾波發生異常的區間；

得到缺陷圖像模塊，與檢測異常模塊的輸出端連接，用于獲得標有缺陷的圖像。