[发明专利]一种桥梁裂缝信息融合方法

摘要

本发明公开了一种桥梁裂缝信息融合方法，主要解决现有的图像拼接算法对桥梁裂缝信息融合准确性差的问题；其实现方案是：获取桥梁裂缝检测标注图像；检测图像特征点并匹配特征点；根据图像匹配特征点计算图像的相机内参矩阵和旋转矩阵，并对图像做投影变换；对投影变换图像做曝光补偿及多频带融合得到拼接图像；提取拼接图像的裂缝位置坐标；细化裂缝并对裂缝分条，获取裂缝数量、长度信息；计算拼接前后坐标对应关系，获取裂缝宽度信息。本发明通过图像处理技术对桥梁裂缝检测标注图像进行图像拼接以及裂缝数量、长度、宽度的信息融合，能够提取经过图像拼接后的桥梁裂缝信息，且实用性强，准确性和可靠性高，可用于对各类桥梁裂缝的检测。

主权项

1.一种桥梁裂缝信息融合方法，其特征在于，包括如下：(1)获取桥梁裂缝检测标注图像：计算机读取一组经过桥梁裂缝检测的桥梁图像，得到裂缝位置和裂缝宽度，利用图像的RGB三个通道先在每幅图像裂缝点处及其周围五个像素点范围内进行标注，即在R通道赋该裂缝点对应宽度值，在G通道赋0，在B通道赋255；再在每幅图像的中点处给R通道赋255，G通道赋0，B通道赋0，作为中点标记点；(2)检测图像特征点及匹配特征点：(2a)将每幅标注图像按照输入图像数量开方的倍数缩小，并计算每幅缩小后图像的特征点及特征点描述子；(2b)根据特征点及特征点描述子，获取每两幅缩小后图像的匹配特征点对，根据匹配特征点对，计算每两幅缩小后图像的单应性矩阵与置信度；(2c)保留置信度高于设定阈值l＝1的缩小后图像，并根据置信度的高低确定保留图像的拼接顺序，得到n组匹配图像对；(3)计算及矫正图像的相机内参矩阵和旋转矩阵：(3a)根据单应性矩阵，计算所有匹配图像的整体相机焦距f_u，并计算n幅匹配图像的相机内参矩阵K_i和旋转矩阵R_i，i＝1,...,n；(3b)利用误差指标函数矫正相机内参矩阵和旋转矩阵；(4)图像投影变换：即根据旋转矩阵，将每幅匹配图像作波形矫正；根据相机内参矩阵和旋转矩阵，将每幅匹配图像作正向映射，再作反向映射，得到投影变换图像；(5)图像曝光补偿及多频带融合：(5a)计算每幅投影变换图像的增益系数，得到曝光补偿图像；(5b)搜索每相邻两幅曝光补偿图像的重叠区域的最佳接缝线，接缝线两侧选择各自对应的图像部分，得到融合图像；(5c)对每幅融合图像做金字塔变换，得到拼接图像；(6)拼接图像提取裂缝位置坐标：(6a)计算投影变换图像中每个像素点处B通道与G通道的差值，将满足差值大于100的像素点记为投影变换裂缝点，记录投影变换裂缝点坐标；(6b)计算拼接图像中每个像素点处B通道与G通道的差值，将满足差值大于100的像素点记为拼接裂缝点，记录投影变换裂缝点坐标并将其置为1，将其余点置为0，得到裂缝图像；(7)细化裂缝并分条，获取裂缝数量、长度信息：(7a)遍历拼接裂缝点，细化裂缝图像中的裂缝，搜索裂缝起始点及其对应的裂缝连续点，得到分条裂缝；(7b)统计裂缝条数得到裂缝数量，统计每条裂缝的裂缝点数得到裂缝长度；(8)计算拼接前后坐标对应关系，获取裂缝宽度信息：(8a)在投影变换图像和拼接图像中分别提取中点标记点坐标，计算坐标偏移量，根据坐标偏移量，计算裂缝骨架点在投影变换图像中的对应位置；(8b)搜索对应位置处距离最近的投影变换裂缝点并提取宽度值，计算每条裂缝平均宽度，完成对桥梁信息的融合。