基于區(qū)域選定的裂縫尺寸自動測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及工程檢測技術(shù)，具體是一種用于對各類建筑、橋梁等設(shè)施上的裂縫尺寸進行檢測的基于區(qū)域選定的裂縫尺寸自動測量方法。該方法包括以下步驟：1）采集裂縫圖像，轉(zhuǎn)換為單通道灰度圖像；2）對灰度圖像進行打點截圖；3）將圖像分為前景與背景部分；4）運用長寬為2，參考點為（0,0）的核對圖像進行遍歷；遍歷完成一次即對圖像進行一次單步腐蝕，統(tǒng)計腐蝕次數(shù)S1；5）對二值化裂縫圖像進行取反操作，實現(xiàn)裂縫的細化，之后對圖像進行取反；6）實現(xiàn)裂縫的細化的改進；統(tǒng)計裂縫像素個數(shù)S2；7）單步腐蝕寬度和單像素寬度的確定：求得：a=W1/S1；b=L1/S2；8）求得裂縫的最大寬度W=S1*a,長度L=S2*b。
【專利說明】基于區(qū)域選定的裂縫尺寸自動測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程檢測技術(shù)，具體是一種用于對各類建筑、橋梁等設(shè)施上的裂縫尺寸進行檢測的基于區(qū)域選定的裂縫尺寸自動測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的裂縫尺寸測量是通過技術(shù)人員運用標尺等實物工具對裂縫進行現(xiàn)場測量，這種測量方式會因裂縫的不規(guī)則性導(dǎo)致測量難度的增加，所費人力較大且工作環(huán)境比較惡劣。并且會因為工具的限制導(dǎo)致測量的不準確，從而無法判斷裂縫的增長趨勢。市面上一些超聲波裂縫測量工具是針對裂縫深度的測量，無法對長度和寬度進行判 斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服傳統(tǒng)檢測方法的缺陷，提供一種可在計算機上運行、檢測效率高、準確度高的基于區(qū)域選定的裂縫尺寸自動測量方法。
[0004]本發(fā)明基于區(qū)域選定的裂縫尺寸自動測量方法包括以下步驟:
[0005]I)采集裂縫圖像，針對采集到的裂縫圖像，將三通道彩色圖像轉(zhuǎn)換為單通道灰度圖像；
[0006]2)對灰度圖像進行打點截圖，截取區(qū)域即為N點多邊形的內(nèi)部；
[0007]3)通過手動設(shè)定閾值將圖像分為前景與背景部分；
[0008]4)提取出完整的二值化裂縫圖像之后，運用長寬為2，參考點為(0，O)的核對圖像進行遍歷；遍歷完成一次即對圖像進行一次單步腐蝕，當圖像各像素點灰度值總和不再變化時即腐蝕完成，統(tǒng)計腐蝕次數(shù)S1 ；
[0009]5)對二值化裂縫圖像進行取反操作，Pi (2≤i≤9)為作用點P1的鄰點，黑點為O白點為I ;若同時滿足以下條件a至條件d:
[0010]a.1< Σ Pi<7, (2 ≤ i ≤ 9);
[0011]b.P2=O 且 P3=I, P3=O 且 P4=I, P4=O 且 P5=I, P5=O 且 P6=I, P6=O 且 P7=I, P7=O 且P8=I, P8=O且P9=l，P9=O且P2=I,當且僅當滿足其中一個；
[0012]C-Ρ2*Ρ4*Ρ6=0 ;
[0013]d.Ρ4*Ρ6*Ρ8=0 ;
[0014]則將目標點變?yōu)楹邳c；重復(fù)以上步驟實現(xiàn)裂縫的細化，之后對圖像進行取反；
[0015]6)提取出的細化裂縫在拐角處存在多余點，Pi (2 ^ i ^ 5)為作用點P1的四鄰域點，若同時滿足以下條件a至條件c:
[0016]a.P5=O 且 P2=O ；
[0017]b.P2=O 且 P3=O ；
[0018]c.P3=O 且 P4=O ；
[0019]則將目標點變?yōu)楹邳c；重復(fù)以上步驟實現(xiàn)裂縫的細化的改進；將所得圖像進行取反，即可得到目標位黑背景為白的二值化裂縫細化圖像；統(tǒng)計裂縫像素個數(shù)S2 ；[0020]7)單步腐蝕寬度和單像素寬度的確定:
[0021]將長度為L1寬度為W1的矩形替代采集到的裂縫圖像進行步驟I)至步驟6)的操作，獲得該特定矩形的S1和S2值，求得A=W1ZiS1 ;b=ivs2;其中L1和W1為常量，且W1/L1 ≤ 0.1 ；
[0022]8)根據(jù)對采集到的裂縫圖像所進行的步驟I)至步驟6)處理所獲得的S1和S2值，以及步驟7)獲得的a和b值，求得裂縫的最大寬度W=Sfa,長度L=S2*b。
[0023]本發(fā)明可以對采集到的裂縫圖像在計算機上進行選定區(qū)域的尺寸自動測量，降低測量難度改善工作環(huán)境，增加測量效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實施例中將裂縫圖像轉(zhuǎn)換為單通道灰度圖像的示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實施例進行裂縫區(qū)域的選擇處理后的示意圖；
[0026]圖3 —圖5是本發(fā)明實施例手動選定閾值實現(xiàn)圖像的二值化過程示意圖；
[0027]圖6和圖7分別是本發(fā)明實施例某一次腐蝕處理后的效果示意圖；
[0028]圖8是本發(fā)明實施例細化處理后的效果示意圖；
[0029]圖9是本發(fā)明實施例進行腐蝕寬度和單像素寬度的計算時提供的標準矩形示意圖。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明方法的實施例包括以下步驟:
[0031]I)采集裂縫圖像，針對采集到的裂縫圖像，將三通道彩色圖像轉(zhuǎn)換為單通道灰度圖像，如圖1所示；
[0032]2)對灰度圖像進行打點截圖，截取區(qū)域即為N點多邊形的內(nèi)部，如圖2所示；
[0033]3)通過手動設(shè)定閾值將圖像分為前景與背景部分；方便使用者直觀觀察裂縫的提取狀態(tài)，如圖3 —圖5所不；
[0034]4)提取出完整的二值化裂縫圖像之后，運用長寬為2，參考點為(0，O)的核對圖像進行遍歷；遍歷完成一次即對圖像進行一次單步腐蝕(如圖6、圖7)，當圖像各像素點灰度值總和不再變化時即腐蝕完成，統(tǒng)計腐蝕次數(shù)S1 ；
[0035]5)對二值化裂縫圖像進行取反操作，Pi (2≤i≤9)為作用點P1的鄰點，黑點為O白點為I ;若同時滿足以下條件a至條件d:
[0036]a.1< Σ Pi<7, (2 ≤i ≤9)；
[0037]b.P2=O 且 P3=I, P3=O 且 P4=I, P4=O 且 P5=I, P5=O 且 P6=I, P6=O 且 P7=I, P7=O 且P8=I, P8=O且P9=l，P9=O且P2=I,當且僅當滿足其中一個；
[0038]c.Ρ2*Ρ4*Ρ6=0 ；
[0039]d.Ρ4*Ρ6*Ρ8=0 ；
[0040]則將目標點變?yōu)楹邳c；重復(fù)以上步驟實現(xiàn)裂縫的細化，之后對圖像進行取反；
[0041]6)提取出的細化裂縫在拐角處存在多余點，Pi (2≤i≤5)為作用點P1的四鄰域點，若同時滿足以下條件a至條件c:
[0042]a.P5=O 且 P2=O ；[0043]b.P2=O 且 P3=O ；
[0044]c.P3=O 且 P4=O ；
[0045]則將目標點變?yōu)楹邳c；重復(fù)以上步驟實現(xiàn)裂縫的細化的改進；將所得圖像進行取反，即可得到目標位黑背景為白的二值化裂縫細化圖像；統(tǒng)計裂縫像素個數(shù)S2 ;如圖8所示；
[0046]7)單步腐蝕寬度和單像素寬度的確定:
[0047]將長度為L1寬度為W1的矩形替代采集到的裂縫圖像進行步驟I)至步驟6)的操作(如圖9)，獲得該特定矩形的S1和S2值，求得=B=W1ZS1 ;b=lVS2 ;其中L1和W1為常量，且VL1 ^ 0.1 ；
[0048]8)根據(jù)對采集到的裂縫圖像所進行的步驟I)至步驟6)處理所獲得的S1和S2值，以及步驟7)獲得的a和b值，求得`裂縫的最大寬度W=Sfa,長度L=S2*b。
【權(quán)利要求】
1.一種基于區(qū)域選定的裂縫尺寸自動測量方法，其特征是:包括以下步驟， 1)采集裂縫圖像，針對采集到的裂縫圖像，將三通道彩色圖像轉(zhuǎn)換為單通道灰度圖像； 2)對灰度圖像進行打點截圖，截取區(qū)域即為N點多邊形的內(nèi)部； 3)通過手動設(shè)定閾值將圖像分為前景與背景部分； 4)提取出完整的二值化裂縫圖像之后，運用長寬為2，參考點為(0，0)的核對圖像進行遍歷；遍歷完成一次即對圖像進行一次單步腐蝕，當圖像各像素點灰度值總和不再變化時即腐蝕完成，統(tǒng)計腐蝕次數(shù)S1 ； 5)對二值化裂縫圖像進行取反操作，Pi(2≤i≤9)為作用點P1的鄰點，黑點為O白點為I ;若同時滿足以下條件a至條件d:
a.1< Σ Pi<7, (2 ≤ i ≤9)；
b.P2=0 且 P3=I, P3=0 且 P4=I, P4=0 且 P5=I, P5=0 且 P6=I, P6=0且 P7=I, P7=0 且 P8=I, P8=0且P9=l，P9=0且P2=I,當且僅當滿足其中一個；
c.Ρ2*Ρ4*Ρ6=0 ；
d.Ρ4*Ρ6*Ρ8=0 ； 則將目標點變?yōu)楹邳c；重復(fù)以上步驟實現(xiàn)裂縫的細化，之后對圖像進行取反； 6)提取出的細化裂縫在拐角處存在多余點，Pi(2≤i≤5)為作用點P1的四鄰域點，若同時滿足以下條件a至條件c:
a.P5=0 且 P2=0 ；
b.P2=0 且 P3=0 ；
c.P3=0 且 P4=0 ； 則將目標點變?yōu)楹邳c；重復(fù)以上步驟實現(xiàn)裂縫的細化的改進；將所得圖像進行取反，即可得到目標位黑背景為白的二值化裂縫細化圖像；統(tǒng)計裂縫像素個數(shù)S2 ； 7)單步腐蝕寬度和單像素寬度的確定: 將長度為L1寬度為W1的矩形替代采集到的裂縫圖像進行步驟I)至步驟6)的操作，獲得該特定矩形的S1和S2值，求得=B=W1ZS1 ;b=VS2 ;其中L1和W1為常量，且VL1 ^ 0.1 ； 8)根據(jù)對采集到的裂縫圖像所進行的步驟I)至步驟6)處理所獲得的S1和S2值，以及步驟7)獲得的a和b值，求得裂縫的最大寬度W=Sfa,長度L=S2*b。
【文檔編號】G01B11/02GK103528527SQ201310480249
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】張 杰, 齊超, 張寧, 劉峰 申請人:北京交通大學(xué)長三角研究院