[发明专利]一种基于图像处理技术的裂缝宽度变化测量装置

说明书

本发明公开了一种基于图像处理技术的裂缝宽度变化测量装置，包括定位块、第一卡尺、第二卡尺、O型圈、弹簧和照相机，第一卡尺和第二卡尺均水平设置于墙面上并存在相互叠交，装置外壳外侧端使用螺钉固定于墙上，其相对的内侧端交互交叠；相机位于装置内部、卡尺交叠部分上端，能够对第一卡尺和第二卡尺进行拍摄。也公开了该装置测量方法，利用相机拍摄第二卡尺，通过卡尺表面方块个数的变化，计算裂缝的宽度变化。首先通过分析裂缝发生变化时，实际的卡尺的变化，找到裂缝的变化引起的卡尺的变化之间的映射关系，然后利用图像处理的手段测量变化的大小，进而实现自动的裂缝变化监测过程。本发明节约人工成本，实时自动监测，保证数据的正确性。

技术领域

本发明涉及基于图像处理技术的裂缝宽度变化测量装置和方法，属于图像处理技术领域。

背景技术

图像处理在在进年来应用广泛，且各种技术手段成熟。通过同态滤波、直方图均衡化、中值滤波、均值滤波、去模糊、二值形态学等基本的图像处理方法，可以精确得到图像中标记的物体，这为本发明的实现提供了理论可行性。我国经济的迅速发展，基础设施的建设逐渐完善，随之而来的就是大量的混凝土建筑的结构健康监测问题。裂缝作为结构健康的一个显著的特征，对于建筑结构裂缝的监测是必要的。但是裂缝发生时间随机，大量存在于混凝土的表面，监测需要消耗大量的人工成本，本发明的自动化监测过程，可以很好的节约人工成本，可以为建筑结构健康监测系统提供支持。

裂缝的发生时间较为随机，又由于其特定的环境位置，工作人员测量不便。因此，利用图像处理技术，对裂缝的发生进行远程监控。即可带来监测的便利性，也能保证其精确性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于图像处理技术的裂缝宽度变化测量装置，包括定位块、第一卡尺、橡胶塞、弹簧、照相机，第二卡尺和O型圈，所述第一卡尺和第二卡尺位于同一水平线上，其相对的外侧端固定于位移计装置内部；第一卡尺和第二卡尺交叠部位的上部设有相机，能够对第一卡尺和第二卡尺进行拍摄。

公开了基于图像处理技术的裂缝宽度变化测量方法，包括如下步骤：

步骤1：将两个卡尺分别设置于墙的同一水平线上，其相对的部分交叠；

步骤2：拍摄初始照片，获取初始时刻第二卡尺露出的方块个数所对应的刻度P；裂缝扩展，再次拍摄照片，获取该时刻第一卡尺移动后，第二卡尺露出的方块个数所对应的刻度P1；

步骤3：通过步骤2中的数据的映射关系得到裂缝实际变化，获得裂缝变化参数：平动位移。

当裂缝使得第一卡尺和第二卡尺之间发生平动时，转动角度为零，=P1-P。P和P1在步骤2中已经获得。

本发明的有益效果是：

传统的传感器测量仪器，不仅价格昂贵，而且需要人工测量，无法实现实时监测，对于裂缝的开展过程不能做到很好的记录，而非传感器的测量仪器，往往又需要人工读数，受到主观因素的影响测量精度难以得到保证。目前市场上应用广泛的通过拍摄图像块，根据图像块形状、面积的变化推算裂缝扩展大小方法，因受人为拍摄角度、相机镜头质量的影响容易产生畸变，造成拍摄图像与实际情况有出入。利用相机拍摄两个相交叠的卡尺，通过卡尺表面方块个数的变化，计算裂缝的宽度变化，该方法可以有效消除畸变带来的影响。首先通过分析裂缝发生变化时，实际的卡尺的变化，找到裂缝的变化引起的卡尺的变化之间的映射关系，然后利用图像处理的手段测量变化的大小，进而实现自动的裂缝变化监测过程。本发明通过图像处理技术代替人工读数的过程，实现自动监测的同时，还可以保证足够的精度，而且造价相比于精密的传感器仪器会低很多。

附图说明

图1是本发明的正视结构示意图，

图2是本发明的第二卡尺表面刻度示意图，