一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于图像处理技术领域，提供了一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法及检测设备，包括：通过视频采集设备对待检测的混凝土结构进行视频采集得到至少两帧图像，并将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列；分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息；根据所述候选裂缝区域信息，并基于时空相关策略对所述候选裂缝区域进行检测，获得检测结果；根据所述检测结果，获得所述待检测的混凝土结构的裂缝标记。本发明专利技术实施例通过对单张静态图像的裂缝检测结果进行再检测，从而有效地解决了虚警及裂缝漏检的问题，提高了裂缝检测方法的可靠性和鲁棒性。

A concrete crack detection method and detection device based on spatial-temporal correlation

The invention is applicable to the field of image processing technology, and provides a concrete crack detection method and detection device based on spatio-temporal correlation, including: video acquisition of the detected concrete structure by video acquisition equipment to obtain at least two frames of images, and the collected images are sorted according to the number of frames to obtain the mixture to be detected. The image sequence of the concrete structure; each frame in the image sequence of the concrete structure is detected by a single frame static crack detection, and the candidate crack region and the candidate crack region information are obtained; the candidate crack region is detected according to the candidate crack region information and based on the spatio-temporal correlation strategy, and the candidate crack region is obtained. According to the test result, the crack mark of the concrete structure to be detected is obtained. The embodiment of the invention effectively solves the problems of false alarm and crack omission detection by re-detecting the crack detection result of a single static image, and improves the reliability and robustness of the crack detection method.

【技术实现步骤摘要】
一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法及检测装置
本专利技术属于图像处理
，尤其涉及一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法及检测装置。
技术介绍
随着图像处理技术的发展，基于图像处理的混凝土裂缝检测方法逐渐成为混凝土裂缝检测的主要研究方向。目前，混凝土裂缝的检测方法大多受环境影响，在光照不均匀、存在阴影噪声、存在背景干扰等情况下，现有的检测方法的鲁棒性差，且检测结果的可靠性低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法及检测装置，以解决现有技术中混凝土裂缝检测方法的鲁棒性差、检测结果可靠性低的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法，包括：通过视频采集设备对待检测的混凝土结构进行视频采集得到至少两帧图像，并将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列；分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息；根据所述候选裂缝区域信息，并基于时空相关策略对所述候选裂缝区域进行检测，获得检测结果；根据所述检测结果，获得所述待检测的混凝土结构的裂缝标记。本专利技术实施例的第二方面提供了一种检测装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术实施例第一方面提供的所述方法的步骤。本专利技术实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现本专利技术实施例第一方面提供的所述方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例通过视频采集设备对待检测的混凝土结构进行视频采集得到至少两帧图像，并将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列；分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息；根据所述候选裂缝区域信息，并基于时空相关策略对所述候选裂缝区域进行检测，获得检测结果；根据所述检测结果，获得所述待检测的混凝土结构的裂缝标记。本专利技术实施例通过对单张静态图像的裂缝检测结果进行再检测，从而有效地解决了虚警及裂缝漏检的问题，提高了裂缝检测方法的可靠性和鲁棒性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法的实现流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的基于时空相关的混凝土裂缝检测装置的示意图；图3是本专利技术又一实施例提供的基于时空相关的混凝土裂缝检测装置的示意图；图4是本专利技术实施例提供的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法的流程示意图；图5是本专利技术实施例提供的视频采集过程的示例图；图6是本专利技术实施例提供的单帧静态裂缝检测的过程示意图；图7是本专利技术实施例提供的基于时空相关策略的检测过程示意图；图8是本专利技术实施例提供的推算位置框的计算过程示意图；图9是本专利技术实施例提供的基于时空相关策略的检测结果示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1是本专利技术实施例提供的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法的实现流程示意图，图4是本专利技术实施例提供的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法的示意图，结合图4，可以更清楚地解释本申请中的方法。如图1所示，所述方法可以包括以下步骤：步骤S101，通过视频采集设备对待检测的混凝土结构进行视频采集得到至少两帧图像，并将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列。其中，视频采集设备可以是摄像机或其他包含摄像功能的设备，如手机、相机等。因为视频是由多张静态图像在一定时间内按照一定的顺序显现而形成的，所以需要将采集到的图像按照采集顺序排列，并按照采集顺序对采集到的图像标记帧数。示例性的，假设共采集到两张图像A和B，将最先采集到的图像A的帧数记为1，将后采集到的图像B的帧数记为2，将两张图像按照帧数排序，得到的图像序列为A、B，其帧数依次为1、2。可选的，在将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列之后，还包括：获取所述视频采集设备的运动参数；根据所述运动参数计算相邻两帧图像之间的区域位移量。其中，视频采集设备的运动参数包括视频采集设备的运动速率。参见图5，图5是本专利技术实施例提供的视频采集过程的示意图，如图5所示，视频采集设备按照速率v做匀速运动对待检测的混凝土结构进行视频采集，利用视频采集设备的运动速度v以及每帧图像的采集时间间隔t，可以估算出相邻两帧图像的区域位移量d＝v×t。为了减小d的误差，要求视频采集设备在图像采集过程中尽可能保持匀速运动。步骤S102，分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息。其中，所述候选裂缝区域信息包括：所述候选裂缝区域所在图像的帧数、所述候选裂缝区域的面积、所述候选裂缝区域在所述图像中的位置。步骤S103，根据所述候选裂缝区域信息，并基于时空相关策略对所述候选裂缝区域进行检测，获得检测结果。步骤S104，根据所述检测结果，获得所述待检测的混凝土结构的裂缝标记。在一个实施例中，步骤S102，所述分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息，包括：分别将所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像划分为N个相等的且不重叠的图像块；分别提取每一帧图像中的每个图像块的预设特征；根据提取到的预设特征，并利用最小二乘支持向量机方法对所述图像进行裂缝检测；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法，其特征在于，包括：通过视频采集设备对待检测的混凝土结构进行视频采集得到至少两帧图像，并将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列；分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息；根据所述候选裂缝区域信息，并基于时空相关策略对所述候选裂缝区域进行检测，获得检测结果；根据所述检测结果，获得所述待检测的混凝土结构的裂缝标记。

【技术特征摘要】
1.一种基于时空相关的混凝土裂缝检测方法，其特征在于，包括：通过视频采集设备对待检测的混凝土结构进行视频采集得到至少两帧图像，并将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列；分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息；根据所述候选裂缝区域信息，并基于时空相关策略对所述候选裂缝区域进行检测，获得检测结果；根据所述检测结果，获得所述待检测的混凝土结构的裂缝标记。2.如权利要求1所述的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法，其特征在于，在将采集到的图像按帧数排序，得到待检测的混凝土结构的图像序列之后，还包括：获取所述视频采集设备的运动参数；根据所述运动参数计算相邻两帧图像之间的区域位移量。3.如权利要求1所述的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法，其特征在于，所述分别对所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像进行单帧静态裂缝检测，得到候选裂缝区域及候选裂缝区域信息，包括：分别将所述混凝土结构的图像序列中的每一帧图像划分为N个相等的且不重叠的图像块；分别提取每一帧图像中的每个图像块的预设特征；根据提取到的预设特征，并利用最小二乘支持向量机方法对所述图像进行裂缝检测；若所述图像中包含裂缝，则将所述图像中每条裂缝的最大外接矩形所占的区域标记为候选裂缝区域，并获取所述候选裂缝区域对应的候选裂缝区域信息。4.如权利要求3所述的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法，其特征在于，所述候选裂缝区域信息包括：所述候选裂缝区域所在图像的帧数、所述候选裂缝区域的面积、所述候选裂缝区域在所述图像中的位置。5.如权利要求2或4所述的基于时空相关的混凝土裂缝检测方法，其特征在于，所述根据所述候选裂缝区域信息，并基于时空相关策略对所述候选裂缝区域进行检测，包括：根据所述候选裂缝区域及所述候选裂缝区域信息，建立所述图像序列的第一位置框集合，所述第一位置框集合为：其中，K表示所述混凝土图像序列中图像的个数，ri,j表示第i帧图像中的第j个候选裂缝区域的实际位置框；按照预设顺序分别将每个候选裂缝区域作为待测区域，并将所述待测区域对应的候选裂缝区域信息作为待测区域信息；根据所述待测区域信息和所述区域位移量，建立所述待测区域的第二位置框集合，所述第二位置框集合为：其中，n表示根据所述区域位移量推算得到的包含所述待测区域的图像的帧数，pi表示所述待测区域在第i帧图像中的推算位置框；根据所述第一位置框集合和所述第二位置框集合，对所述待测区域进行第一次相关检测；根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保宪，张宇峰，赵维刚，王哲，张广远，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13