[發(fā)明專利]一種公路護欄缺陷檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310410380.5
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116433632A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高明星;靳霄微;趙婷;李丹嵐;關(guān)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(quán)）人: 內(nèi)蒙古宏瑞路橋工程科學(xué)技術(shù)研究院;內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 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(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王卓

本發(fā)明公開了一種公路護欄缺陷檢測方法及系統(tǒng)，涉及機器視覺技術(shù)領(lǐng)域，包括：獲取圖像、二值化圖像、矯正圖像、圖像的頻率濾波、檢測異常、得到缺陷圖像。本發(fā)明檢測缺陷速度快，魯棒性高，通過缺陷檢測得到的標(biāo)有缺陷位置的圖像可以很好的評定公路護欄的缺陷等級，方便后期進行養(yǎng)護和維修。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種公路護欄缺陷檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機器視覺是指用機器代替人眼來做測量和判斷，通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器，自動接收和處理真實物體的圖像，以獲得所需信息。

公路護欄是設(shè)置于公路行車道外側(cè)或中央分隔帶的一種帶狀吸能結(jié)構(gòu)，車輛碰撞時，通過自體變形或車輛爬升吸收碰撞能量，從而降低乘員的傷害程度。因此公路護欄在提高道路安全等級方面發(fā)揮著重要的作用，道路巡檢員會定期對公路設(shè)施進行巡查工作，來確保各路段公路基礎(chǔ)設(shè)施的完整和完善，進而排除因交通設(shè)施不完善引起的交通事故。

而目前高速公路巡檢工作多采用人工巡檢的方式。高速公路巡檢對高速公路道路安全起著重要的作用，因此巡檢質(zhì)量和效率都有較高的要求。但是人工巡檢周期長，效率低，長時間的人工巡檢會疲累，同時重復(fù)性地工作會出現(xiàn)一系列錯誤，進而引起信息上報錯誤或不及時的情況。

隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，體現(xiàn)在公路巡檢方面主要是公路波形護欄和路面養(yǎng)護兩個方面。而對公路波形護欄來說，現(xiàn)有的檢測方法主要有兩種：一種是通過激光雷達進行護欄的提取和檢測，但這種方法的成本較高，不適合長期應(yīng)用；另一種主要是通過傳統(tǒng)的圖像處理算法，但是這種方法在檢測的準(zhǔn)確性和魯棒性上存在一定的不足。

因此，提出一種公路護欄缺陷檢測方法及系統(tǒng)，來解決現(xiàn)有技術(shù)存在的困難，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種公路護欄缺陷檢測方法及系統(tǒng)，可以提高檢測護欄缺陷的速度和魯棒性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種公路護欄缺陷檢測方法，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(biāo)區(qū)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(jīng)過Hough直線檢測和Random變換結(jié)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(fā)生異常的區(qū)間并進行標(biāo)注；

S6.得到缺陷圖像：獲得標(biāo)有缺陷的圖像。

上述的方法，可選的，S1中獲取待處理的圖像的具體內(nèi)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(shù)。

上述的方法，可選的，S2中得到目標(biāo)區(qū)域的二值化圖像的具體內(nèi)容為：

將待處理的圖片進行處理，通過Labelme打上標(biāo)簽；

選取有標(biāo)簽的圖片，通過U-Net網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，得到目標(biāo)區(qū)域的二值化圖像。

上述的方法，可選的，S3中得到矯正后的圖像的具體內(nèi)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。