桥梁螺栓脱落检测方法及终端设备技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，提供了一种桥梁螺栓脱落检测方法及终端设备。该方法包括：获取包含桥梁梁体的初始图像，对所述初始图像中的螺栓簇区域进行定位，从所述初始图像中提取螺栓簇区域的边缘特征信息，确定螺栓簇区域位置；将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影，并根据各个预设投影角度对应的投影数据对所述螺栓簇区域图像中的单个螺栓区域进行定位；计算各单个螺栓区域内连通体的外接矩形的长边值，并根据各个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值确定所述螺栓簇区域中脱落螺栓的检测结果。本发明专利技术利用投影分析方法和螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的统计特征能够提高对螺栓脱落状态的检测精准度。

【技术实现步骤摘要】
桥梁螺栓脱落检测方法及终端设备
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种桥梁螺栓脱落检测方法及终端设备。
技术介绍
现如今交通运输行业正以惊人的速度蓬勃发展，桥梁作为交通运输中的重要交通枢纽也起着至关重要的作用。特别对于大型桥梁而言，投资巨大，对其后期运营维护工作提出了更高的要求。在后期运营维护工作中，螺栓群组(如图1所示)作为大跨径桥梁的连接与固定环节有着至关重要的作用，因此对其异常状况的检测也是重中之重。但由于大跨径桥梁螺栓群组的分布位置通常较高，通常采用图像拍摄方式获取大量的螺栓群组照片。对于螺栓群组照片的处理，目前仍以人工筛选的方法为主。人工筛选的缺点是效率低、易漏检。针对此问题，需要一种自动化处理螺栓图像数据的方式判断螺栓是否脱落，有学者提出采用分类器对判别螺栓是否脱落，但训练出的分类器只适应于固定拍摄视角下的螺栓脱落状态检测，而实际场景中由于大跨径钢桥螺栓区域的拍摄视角不固定，导致螺栓区域的形态各异、大小不一，因此采用分类器在图像数据中检测螺栓脱落状态的困难度高，检测准确度低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了桥梁螺栓脱落检测方法及终端设备，以解决目前在桥梁螺栓脱落检测中检测准确度低的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了桥梁螺栓脱落检测方法，包括：获取包含桥梁梁体的初始图像，对所述初始图像中的螺栓簇区域进行定位，从所述初始图像中提取螺栓簇区域的边缘特征信息，确定螺栓簇区域位置；将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影，并根据各个预设投影角度对应的投影数据对所述螺栓簇区域图像中的单个螺栓区域进行定位；计算各个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值，并根据各单个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值确定所述螺栓簇区域中脱落螺栓的检测结果。本专利技术实施例的第二方面提供了终端设备，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第一方面中的桥梁螺栓脱落检测方法。本专利技术实施例的第三方面提供了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，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中的桥梁螺栓脱落检测方法。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过将螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影，采用投影分析方法准确地定位出螺栓簇区域图像中每个螺栓区域的位置；通过计算各单个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值，能够利用螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的统计特征对螺栓区域进行脱落检测，提高对螺栓状态的检测精准度。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桥梁螺栓组群的示意图；图2是本专利技术实施例提供的桥梁螺栓脱落检测方法的实现流程图；图3是本专利技术实施例提供的桥梁螺栓脱落检测方法中根据各个预设投影角度对应的投影数据对螺栓区域进行定位的实现流程图；图4是本专利技术实施例提供的桥梁螺栓脱落检测方法中根据两个最优投影角度对应的投影分布对螺栓区域进行定位的实现流程图；图5是本专利技术实施例提供的桥梁螺栓脱落检测方法中确定螺栓簇区域的检测结果的实现流程图；图6是本专利技术实施例提供的桥梁螺栓脱落检测方法中定位螺栓簇区域的实现流程图；图7是本专利技术实施例提供的一个实施示例的示意图；图8是本专利技术实施例提供的一个实施示例的示意图；图9是本专利技术实施例提供的一个实施示例的示意图；图10是本专利技术实施例提供的桥梁螺栓脱落检测装置的示意图；图11是本专利技术实施例提供的终端设备的示意图。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。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2为本专利技术实施例提供的桥梁螺栓脱落检测方法的实现流程图，详述如下：在S201中，获取包含桥梁梁体的初始图像，对所述初始图像中的螺栓簇区域进行定位，从所述初始图像中提取螺栓簇区域的边缘特征信息，确定螺栓簇区域位置。在本实施例中，可以通过相机等图像采集装置采集桥梁梁体的图像作为初始图像。通过图像处理确定出初始图像中的螺栓簇区域的位置。其中螺栓簇区域为桥梁螺栓密集的区域，初始图像中可以包括一个或多个螺栓簇区域。如图7(c)和图7(f)所示，初始图像中包括三个螺栓簇区域。可以通过图像特征提取的方式提取出螺栓簇区域的边缘特征信息，生成螺栓簇区域图像。例如可以将螺栓簇区域的背景信息及噪声干扰滤除，提取螺栓簇区域中的边缘分割点生成螺栓簇区域图像。在S202中，将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影，并根据各个预设投影角度对应的投影数据对所述螺栓簇区域图像中的单个螺栓区域进行定位。在本实施例中，可以通过图像投影处理将螺栓簇区域图像中的边缘分割点分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影。例如预设投影角度可以在0°到180°中每隔1°选取一个角度作为预设投影角度，则预设投影角度可以为0°、1°、2°、……、180°。容易想到的，预设投影角度也可以设置为其他的角度，在此不作限定。可以根据投影后各个预设投影角度对应的投影数据确定出各单个螺栓区域的位置。其中单个螺栓区域是指一个螺栓在图像中对应的区域。可选地，可以通过Radon变换将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影。通过Radon变换对螺栓簇区域图像进行投影处理。作为本专利技术的一个实施例，如图3所示，S202中“根据各个预设投影角度对应的投影数据对所述螺栓簇区域图像中的单个螺栓区域进行定位”可以包括：在S301中，计算各个预设投影角度对应的投影总长度，将所有预设投影角度中对应投影总长度最小的两个预设投影角度确定为两个最优投影角度；或者，计算各个预设投影角度对应的投影密度，将所有预设投影角度中对应投影密度最大的两个预设投影角度确定为两个最优投影角度；任一预设投影角度对应的投影密度为所述螺栓簇区域图像中所有边缘分割点的总个数与该预设投影角度下的投影总长度的比值。在本实施例中，一个预设投影角度对应的投影总长度为按照该预设投影角度的方向对图像进行投影后，投影分布中各个投影长度分量之和。如图8(c)所示，该投影角度的投影总长度为L1至L5之和；如图8(d)所示，该投影角度的投影总长度为L1至L6之和。投影总长度越小，表明在该方向上共线的边缘分割点越多，可以将对应投影总长度最小的两个预设投影角度作为两个最优投影角度。一个预设投影角度对应的投影密度为螺栓簇区域图像中所有边缘分割点的总个数与该预设投影角度对应的投影总长度的比值。在向各个方向进行投影时，螺栓簇区域图像中所有边缘分割点的总个数相同，投影密度越小，表明在该方向上共线的边缘分割点越多，可以将对应投影密度最大的两个预设投影角度作为两个最优投影角度。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁螺栓脱落检测方法，其特征在于，包括：获取包含桥梁梁体的初始图像，对所述初始图像中的螺栓簇区域进行定位，从所述初始图像中提取螺栓簇区域的边缘特征信息，确定螺栓簇区域位置；将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影，并根据各个预设投影角度对应的投影数据对所述螺栓簇区域图像中的单个螺栓区域进行定位；计算各单个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值，并根据各单个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值确定所述螺栓簇区域中脱落螺栓的检测结果。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁螺栓脱落检测方法，其特征在于，包括：获取包含桥梁梁体的初始图像，对所述初始图像中的螺栓簇区域进行定位，从所述初始图像中提取螺栓簇区域的边缘特征信息，确定螺栓簇区域位置；将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影，并根据各个预设投影角度对应的投影数据对所述螺栓簇区域图像中的单个螺栓区域进行定位；计算各单个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值，并根据各单个螺栓区域内边缘分割点的外接矩形的长边值确定所述螺栓簇区域中脱落螺栓的检测结果。2.如权利要求1所述的桥梁螺栓脱落检测方法，其特征在于，所述将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影包括：通过Radon变换将所述螺栓簇区域图像分别向各个预设投影角度对应的方向进行投影。3.如权利要求1所述的桥梁螺栓脱落检测方法，其特征在于，所述根据各个预设投影角度对应的投影数据对所述螺栓簇区域图像中的单个螺栓区域进行定位包括：计算各个预设投影角度对应的投影总长度，将所有预设投影角度中对应投影总长度最小的两个预设投影角度确定为两个最优投影角度；或者，计算各个预设投影角度对应的投影密度，将所有预设投影角度中对应投影密度最大的两个预设投影角度确定为两个最优投影角度；任一预设投影角度对应的投影密度为所述螺栓簇区域图像中所有边缘分割点的总个数与该预设投影角度下的投影总长度的比值；根据所述两个最优投影角度对应的投影分布确定所述螺栓簇区域图像中各单个螺栓区域的位置坐标。4.如权利要求3所述的桥梁螺栓脱落检测方法，其特征在于，所述根据所述两个最优投影角度对应的投影分布确定所述螺栓簇区域图像中各单个螺栓区域的位置坐标包括：分别计算所述两个最优投影角度下的各个投影长度分量对应的投影面积分量和投影密度分量；任一投影长度分量对应的投影面积分量为该投影长度分量对应的所有边缘分割点的总个数；任一投影长度分量对应的投影密度分量为该投影长度分量对应的所有边缘分割点的总个数与该投影长度分量的比值；判定各个投影长度分量对应的投影面积分量和投影密度分量是否符合预设筛选条件；所述预设筛选条件用于筛选螺栓区域对应的投影分布和背景噪声对应的投影分布；根据所述两个最优投影角度下符合所述预设筛选条件的投影长度分量...

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