[发明专利]基于概率的裂纹表征与重构方法、存储介质及终端设备

权利要求书

1.一种基于概率的裂纹表征与重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

对待处理裂纹图像进行二值化处理；

对经过二值化处理的裂纹图像进行形态学细化处理，获得标准裂纹轮廓线图像；

通过提取所述标准裂纹轮廓线图像中的裂纹所在像素位置，获得裂纹点的坐标数据，记为F＝{f_i},f_i＝(x_i,y_i,z_i)^T,i＝1,2...,n，其中，F表示裂纹点的集合，符号T表示转置，f_i表示裂纹线中第i个点的坐标，则裂纹起点为f₁＝(x₁,y₁,z₁)^T，裂纹终点为f_n＝(x_n,y_n,z_n)^T；

将所有裂纹点之间的裂纹线段归纳为若干个成长方向向量，其组成的集合记为D；

通过统计方法获得各个成长方向向量的概率集合，记为P；

确定裂纹起点和裂纹终点对应的像素点坐标，分别记为f₁和f_n，并获得裂纹的宏观成长向量，记为V_L^macro；

根据需要设定成长步长t_max，并结合所述裂纹起点的像素点坐标f₁、宏观成长向量V_L^macro、成长方向向量集合D及其对应的概率集合P，通过重构算法生成一条裂纹或多条裂纹，其中，通过重构算法生成一条裂纹的步骤具体包括：

输入初始参数，所述初始参数包括成长方向向量集合D、成长方向概率集合P、成长步长t_max、宏观成长向量V_L^macro、以及裂纹起点f₁；

根据成长方向概率集合P获得成长方向向量d_i的对应生长区间，获得一个在0-1之间的随机数，判断该随机数属于哪个成长方向向量对应的生长区间，进而确定下一步的坐标成长向量；

将上一步的坐标与坐标成长向量相加，获得成长一次后的裂纹终点坐标；

继续生成随机数，直到生成随机数的个数等于成长步长t_max；

判断裂纹起点与终点构成的向量是否与宏观成长向量V_L^macro一致，如果一致则运行结束，如果不一致则重新生成裂纹；

通过重构算法生成多条裂纹的步骤具体包括：

若所述初始参数包括位置信息，则依次生成多条裂纹；

若所述初始参数不包括位置信息，则在根据单条裂纹的输入参数获得单条弯曲裂纹的点数据后，随机生成一个起点坐标，判断该裂纹是否在所设置的区间内，若不在区间内则重新生成；若在区间内则生成下一条裂纹。

2.根据权利要求1所述的基于概率的裂纹表征与重构方法，其特征在于，在二维像素平面中，将所有裂纹点之间的裂纹线段归纳为8个成长方向向量，其组成的集合为：

3.根据权利要求1所述的基于概率的裂纹表征与重构方法，其特征在于，在三维像素空间中，将所有裂纹点之间的裂纹线段归纳为26个成长方向向量，其组成的集合为：

其中，D表示成长方向矩阵，d_i表示第i种成长方向向量，d_i＝(D_1,i,D_2,i,D_3,i)^T，i＝1,2...,26。

4.根据权利要求3所述的基于概率的裂纹表征与重构方法，其特征在于，所述各个成长方向向量的概率集合表示为：P＝{p_i},p_i∈[0,1]，其中，沿着26个成长方向的累计生长次数为T_i(i＝1,2,...,26)，则且