[发明专利]一种针对CRTS II型板式轨道的裂缝检测方法

权利要求书

1.一种针对CRTS II型板式轨道的裂缝检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

Step1：输入图像：采集轨道裂缝图像；

Step2：预处理：对采集到的裂缝图像进行预处理操作，包括图像增强、图像灰度化和高斯滤波；

Step3：阈值分割：对预处理后的图像进行阈值分割，寻找最佳阈值；

Step4：裂缝检测：将获取的最佳阈值带入Canny边缘检测，对图像进行特征提取；

Step5：特征提取：定义轨道裂缝三个安全等级，分别为：轻微裂缝、预警裂缝和高危裂缝；

Step6：输出裂缝的信息并判断安全等级：对提取出来的目标特征参数进行分析和提取，将处理过后的图像进行分类，输出裂缝信息和判断安全等级。

2.根据权利要求1所述的裂缝检测方法，其特征在于：所述Step1：采集图像要求采集过程中保持相机固定高度、焦距和图像尺寸，同时镜头正对裂缝，保持与路面平行。

3.根据权利要求1所述的裂缝检测方法，其特征在于：所述Step2：图像预处理，首先对采集原图增强亮度和对比度，再对图像进行开运算，删除不能包含结构元素的对象区域，平滑对象的轮廓，断开狭窄的连接，去掉细小的突出部分，再对图像进行灰度化，得到灰度图像，再对灰度图像进行高斯滤波，使用3×3模板进行降噪，消除孤立点。

4.根据权利要求1所述的裂缝检测方法，其特征在于：所述Step3：阈值分割方法为：统计每个灰度级中像素的个数，计算每个灰度级的像素数目占整幅图像的比例，遍历灰度级[0,255]，找到最佳阈值。

5.根据权利要求1所述的裂缝检测方法，其特征在于：所述Step4：裂缝检测，首先进行Canny边缘检测，对高斯滤波平滑后的图像用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向，对梯度幅值进行非极大值抑制，用双阈值算法检测和连接边缘，再使用最小外接矩形算法绘制轮廓的最小外接矩形，计算裂缝宽度。

6.根据权利要求1所述的裂缝检测方法，其特征在于：所述Step5：特征提取，裂缝分类方法为：根据上述计算所得裂缝宽度，裂缝宽度≤5mm，定义为轻微裂缝；5mm＜裂缝宽度＜10mm，定义为预警裂缝；裂缝宽度≥10mm，定义为高危裂缝。

7.根据权利要求1所述的裂缝检测方法，其特征在于：所述Step6：输出裂缝的信息并判断安全等级：根据计算所得裂缝宽度，裂缝宽度≤5mm，判断为轻微裂缝，提示“本裂缝为轻微裂缝，请继续跟踪监控”；5mm＜裂缝宽度＜10mm，判断为预警裂缝，提示“本裂缝为预警裂缝，请加强监控并修补”；裂缝宽度≥10mm，判断为高危裂缝，提示“本裂缝为高危裂缝，请及时更换”；最终输出裂缝的宽度信息和裂缝所属的安全等级。