[发明专利]基于高精度降噪理论的桥梁裂缝智能化检测方法

说明书

本发明公开了一种基于高精度降噪理论的桥梁裂缝智能化检测方法，属于计算机技术领域，具体步骤包括在传统的渗透检测桥梁裂缝的基础上添加了边缘扩充、离散抑制降噪与高次可变步幅的步骤；边缘扩充通过在图像最外围补充零像素点，消除图像外侧渗透不准确的问题；离散抑制降噪通过局部区域像素点筛选抑制图像中的噪音面元；高次可变步幅通过将渗透算法中的加速步幅乘以一个与渗透形状有关的系数限制裂缝渗透的力度，确保渗透算法的准确性。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于高精度降噪理论的桥梁裂缝智能化检测方法。

背景技术

桥梁，作为基础设施，在我国交通事业中发挥着不可替代的作用，有力地保障了我国的经济建设。大部分现代桥梁都是由钢筋混凝土建设而成的，桥梁在使用过程中由于受钢筋混凝土结构材料特性、结构设计与施工质量、结构所处环境与防护措施等因素影响，桥梁会产生各种损伤和病害。裂缝是桥梁常见的病害之一，不仅影响桥梁正常使用，也会诱发其他病害，在如今这个桥梁数量日趋饱和、桥梁裂缝问题日益严重的时代，准确并及时检测并修补桥梁裂缝是非常有必要的。

常见的桥检技术包括：人为检测、设备辅助检测与图像数字处理检测。传统人为检测通过由经验技术的工程技术人员巡视桥梁，记录桥梁裂缝位置、大小，估计其产生原因以及危害程度，回到内业按照桥梁技术标准对其打分评判等级。但由于桥梁跨径增长且人为观测主观性与不确定性因素大，因此已不能满足我国桥梁损伤、缺陷的检测需求。设备辅助检测指通过科学仪器对桥梁裂缝进行检测，常见方法有搭设支架法、桥检车法、船上搭架法等。这些方法或多或少也都存在一些问题，如利用桥检车检查桥梁裂缝时，由于桥检车仅能在桥面上行驶检查裂缝，故位于桥梁主梁下表面或者斜拉桥桥塔顶部的裂缝就不能被检测出来。

随着计算机技术和人工智能的快速发展，基于图像数字处理的桥梁裂缝检测技术越来越受到人们的关注，常见的基于图像数字处理的裂缝检测方法有边缘识别法、渗透法等。由于桥梁所处地理环境较为复杂，且混凝土表面略微粗糙，采集到图像往往存在光照不均匀、裂缝信息弱、噪音多等情况，边缘识别法与渗透法不能很好地解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术桥梁裂缝检测中存在的图像外侧识别不准确，噪音判别能力差，易将噪音误判为裂缝，裂缝识别效果差，易丢失裂缝信息的缺点，本发明提供了一种基于高精度降噪理论的桥梁裂缝智能化检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于高精度降噪理论的桥梁裂缝智能化检测方法，包括以下步骤：

步骤一：输入原始图像，并对其进行灰度化处理；

步骤二：运用边缘扩充算法对图像进行边缘扩充；

步骤三：固定初始小窗口边界大小为N，最大窗口为M，固定加速步幅w，加速阈值T_s，渗透阈值T大小为初始核心像素点的像素值；

步骤四：按公式Ⅱ更新渗透阈值T，

式中T：渗透阈值，D_p：已渗透区域；p：已渗透区域像素点，I(p)：像素点p的像素值；w：固定加速步幅；w'：更新后的加速步幅；F_c：形状系数值；

步骤五：根据已渗透区域D_p，筛选出候选区域D_c；

步骤六：判断候选区域D_c中是否有像素点值低于渗透阈值T的像素点，若有，则将其纳入已渗透区域D_p中；若无，则取候选区域D_c中像素点值最低的像素点纳入渗透区域D_p中；