[发明专利]一种二维机械式扫描声呐图像检测铺排搭接宽度的方法

说明书

本发明涉及一种二维机械式扫描声呐图像检测铺排搭接宽度的方法。该方法通过搭接点检测获取角点的图像坐标，通过铺排排体边界的检测获得最终边缘排体的直线方程，利用角点的图像坐标和边缘排体的直线方程计算出铺排的搭接宽度。该铺排搭接宽度的检测方法，通过对声呐图像的预处理，综合Sobel边缘检测算法、膨胀腐蚀算法、Harris角点检测算法、Canny边缘检测算法和霍夫变换等图像算法，分别检测出搭接的角点与搭接的边界，得到铺排的搭接宽度。利用计算机图像算法，有效减少人工判读对搭接宽度的影响，提高搭接宽度检测的可靠性。而且计算机算法的引用，也可以减少人员因为经验不足而导致对图像判读的失误。

技术领域

本发明属于二维机械式扫描声呐技术领域，涉及一种二维机械式扫描声呐图像检测铺排搭接宽度的方法。

背景技术

二维机械式扫描声呐在铺排搭接宽度的检测中得到了广泛的应用，在铺排工程中，通过二维机械式扫描声呐对铺排的搭接宽度进行准确实时的检测，可以有效的保证铺排搭接宽度的施工质量，提高作业效率，减少传统的潜水员下水探摸检测，提高了检测工作的安全性。

目前，铺排搭接宽度的检测中，主要方法是获得二维机械式扫描声呐扫测的图像，检测人员根据经验来判读图像，识别已经铺设排体的边缘与正在铺设排体的边缘，后在图像上分别标记，通过在图上量取标记位置的距离来获得搭接宽度。由于施工现场的条件比较复杂，扫测获得的二维机械式扫描声呐图像对于普通人员或者经验不足的检测人员来说，都难以准确的判读图像，且人工标记的方式缺乏公信力，备受施工方的诟病，所以研究铺排搭接宽度的自动检测方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二维机械式扫描声呐图像检测铺排搭接宽度的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种二维机械式扫描声呐图像检测铺排搭接宽度的方法，其特殊之处在于，通过搭接点检测获取角点的图像坐标，通过铺排排体边界的检测获得最终边缘排体的直线方程，利用角点的图像坐标和边缘排体的直线方程计算出铺排的搭接宽度。

进一步的，二维机械式扫描声呐图像检测铺排搭接宽度的方法包括以下具体步骤：

⑴、搭接点检测

对二维机械式扫描声呐图像进行Sobel边缘检测，对边缘检测的图像进行腐蚀膨胀处理，然后分割出目标区域图像，对分割后的图像进行Harris角点检测，获取角点的图像坐标；

⑵、已铺排排体边界的检测

对二维机械式扫描声呐图像进行区域分割，使已铺设的排体边缘进入分割后的图像，用传统的Canny算法对目标区域的图像进行边缘检测，对Canny边缘检测后的图像进行霍夫变换，筛选经霍夫变换后的霍夫点，获得最终边缘排体的直线方程；

⑶、计算搭接宽度

利用角点的图像坐标与边缘排体的直线方程，结合图像分辨率，计算铺排的搭接宽度。

优选的，所述步骤⑴搭接点检测，包括以下具体步骤：

①采用传统的Sobel边缘检测算法，检测二维机械式扫描声呐图像上水平与垂直方向的边缘，设置阈值的控制参数，通过调整控制参数来调整边缘检测的效果；

②利用线状腐蚀进行腐蚀运算，设置腐蚀线长和腐蚀方向范围，对腐蚀后的图像进行膨胀运算，填充内部空隙，并对图像边缘进行清理，使图像的边缘平滑；

③对上述运算后图像的目标区域进行分割，设置分割尺寸，获得分割后的目标点区域的图像；

④对上述分割后图像进行Harris角点检测，设置检测角点个数，通过计算各个角点与图像指定角点的距离筛选搭接的角点，获取角点的图像坐标。