[发明专利]一种地铁隧道表面裂缝的检测方法

摘要

本发明公开了一种地铁隧道表面裂缝的检测方法，该方法包括利用高速面阵相机组成的视觉系统，对地铁隧道洞体表面进行高速图像采集；对采集到的图像进行预处理，获得二值化图像；计算所述二值化图像的连通区域，并基于所述连通区域进行多级滤波处理，获得滤除不规则及分布无规律的噪声点的隧道表面图像；根据所述滤除不规则及分布无规律的噪声点的隧道表面图像进行隧道表面裂缝的检测，并在检测到裂缝后对其大小进行计算。通过采用本发明公开的检测方法，可以有效去除复杂噪声背景，提高了裂缝检测的准确性。

主权项

一种地铁隧道表面裂缝的检测方法，其特征在于，该方法包括：利用高速面阵相机组成的视觉系统，对地铁隧道洞体表面进行高速图像采集；对采集到的图像进行预处理，获得二值化图像；计算所述二值化图像的连通区域，并基于所述连通区域进行多级滤波处理，获得滤除不规则及分布无规律的噪声点的隧道表面图像；根据所述滤除不规则及分布无规律的噪声点的隧道表面图像进行隧道表面裂缝的检测，并在检测到裂缝后对其大小进行计算；其中，所述基于所述连通区域进行多级滤波处理包括：基于连通区域的零阶矩滤波处理、基于连通区域矩形度滤波处理及特殊噪声滤波处理；具体如下：计算二值化图像P(x,y)的连通区域，设Ck(x,y)为P(x,y)的连通区域，p为Ck(x,y)中的已知点，B表示边长为3的正方形结构元素，其公式为：Ck(x,y)=(Ck-1⊕B)∩P(x,y),k=1,2,3,...]]>其中，表示膨胀运算，Ck(x,y)的初值C0(x,y)为p，当Ck(x,y)＝Ck+1(x,y)时，Ck(x,y)为一个连通区域；基于所述连通区域进行零阶矩滤波处理，获得零阶矩滤波之后的图像F(x,y)，其公式如下：F(x,y)=Ck(x,y),nk<Tn0,otherwise,k=1,2,...,Nn;]]>nk=ΣxΣyCk(x,y);]]>其中，nk为每个连通区域的零阶矩，Nn为连通区域的个数，Tn为预先设定的阈值；计算零阶矩滤波后的图像F(x,y)的连通区域Dk(x,y)，再计算每个连通区域的矩形度Rk，其公式为：Rk=ΣxΣyDk(x,y)SM;]]>其中，SM为边长与坐标轴平行的外接矩形的面积；基于连通区域矩形度进行滤波，获得图像Y(x,y)，其公式为：Y(x,y)=Dk(x,y),Rk<TR0,otherwise,k=1,2,...,NR;]]>其中，NR为连通区域的个数，TR为预先设定的阈值；在基于矩形度滤波后的图像Y(x,y)中计算连通区域Ek(x,y)，逐行扫描图像计算连通区域的最大宽度wmax，逐列扫描图像计算连通区域的最大高度hmax；并根据预先设定的阈值进行特殊噪声滤波处理，其公式为：Ek(x,y)=1,wmax>Tw,hmax>Th,Rk>Tr0,otherwise,k=1,2...,Nw;]]>其中，Tw，Th和Tr为预先设定的阈值，Nw为连通区域的个数。