[发明专利]基于数字图像的裂纹尺寸度量方法、装置和电子设备

说明书

本发明实施例公开了一种基于数字图像的裂纹尺寸度量方法，用于裂纹的检测和度量，包括如下步骤：对输入图像进行数字图像处理，通过感兴趣区掩模得到感兴趣区域图像，并对感兴趣区域图像进行对比度增强处理，获取预处理后的图像；对预处理后的图像做阈值化处理，将裂纹从图像中分割出来，获取裂纹区域图像；对阈值化图像中裂纹区域图像进行细化处理，获取裂纹骨架图像；分别获取裂纹区域图像的区域图像坐标和裂纹骨架图像的骨架图像坐标，利用骨架图像坐标和区域图像坐标度量裂纹尺寸，以此避免现有度量裂纹的方法存在速度慢、测量不准确的问题，实现对材料快速、准确的检测度量。

技术领域

本本发明属于数字图像处理领域，尤其涉及一种基于数字图像的裂纹尺寸度量方法、装置和电子设备。

背景技术

裂纹是材料在应力或环境(或两者同时)作用下产生的裂隙，主要分为微观裂纹和宏观裂纹。裂纹增长是裂纹在材料或环境(或两者同时)不断扩展的过程，扩展到一定的程度会导致材料的断裂，造成安全隐患。

近年来，国内外在裂纹自动检测和度量方面投入了大量的人力和物力，已经取得的很好的成果。在裂纹自动检测和度量技术中，最有效的方法之一就是基于数字图像处理的方法。

数字图像处理，是指先将图像信号转换成数字信号，再利用计算机对其进行各种处理的技术。近年来，随着计算机硬件设备的发展，计算机的高速运算能力为数字图像处理技术提供了技术支撑，使得基于数字图像处理的裂纹尺寸度量成为可能。可以将采集到的图像存放到存储设备中，对采集到的图像进行离线或者实时的处理，将采集的图像前景和背景分开，提取出裂纹，并对裂纹尺寸进行度量。

在裂纹尺寸度量方面，传统的度量裂纹的方法是使用标尺等工具对裂纹度量，这样的方法费时费力。近年，也有基于图像形态学的方法对裂纹进行尺寸度量，如《基于区域选定的裂缝尺寸自动测量方法》，但该方法速度较慢，也有利用裂纹骨架对裂纹进行度量的方法，如《基于图像处理的路面裂纹检测技术研究》一文献，即将裂纹骨架长度作为裂纹长度，通过扫描裂纹的每一列获得裂纹的宽度，但该方法对于宽度的测量不太准确。

因此，现有度量裂纹的方法存在速度慢、测量不准确的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提出一种基于数字图像的裂纹尺寸度量装置，用于裂纹的检测和度量，至少部分的解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于数字图像的裂纹尺寸度量方法，包括如下步骤：对输入图像进行数字图像处理，通过感兴趣区掩模得到感兴趣区域图像，并对所述感兴趣区域图像进行对比度增强处理，获取预处理后的图像；对所述预处理后的图像做阈值化处理，将裂纹从图像中分割出来，获取裂纹区域图像；基于阈值化图像中所述裂纹区域图像获取裂纹骨架图像；分别获取所述裂纹区域图像的区域图像坐标和所述裂纹骨架图像的骨架图像坐标，利用所述骨架图像坐标和所述区域图像坐标度量裂纹尺寸。

根据本发明基于数字图像的裂纹尺寸度量方法实施例的一种具体实现方式，所述数字图像处理包括依次进行灰度化处理、匀光处理和降噪处理。

根据本发明基于数字图像的裂纹尺寸度量方法实施例的一种具体实现方式，所述匀光处理具体包括如下步骤：

获取感兴趣区域像素的平均灰度值；

将所述输入图像分为多个个子块，子块的长宽均为同一值，确定每个子块灰度平均值，得到由所有所述子块灰度平均值组成的子块亮度矩阵；

将所述子块亮度矩阵和所述平均灰度值作减法运算，获取差值矩阵；

将所述差值矩阵通过插值运算扩展成与所述输入图像相同大小，得到全图像亮度差值矩阵；

将所述输入图像和所述全图像亮度差值矩阵做减法运算，得到矫正后的图像。