基于光学成像的水下构筑物探伤方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光学成像的水下构筑物探伤方法，通过分析水下光学成像获得的光谱信息，提取并融合多类型特征，发现并检测水下构筑物表面缺陷位置的方法。提取水下构筑物光学成像信息的谱间方差特征、长波长光学信息局部特征、短波长光学信息全局特征，综合获取水下构筑物表面缺陷与水下构筑物本体之间的距离及表观差异，耦合形成水下构筑物缺陷的高级特征图。通过特征图计算以实现水下构筑物探伤。本发明专利技术能够在不进行成像增强和恢复的条件下，有效提取并辨识水下构筑物表面缺陷特征，从而实现准确稳定的水下构筑物探伤。

【技术实现步骤摘要】
基于光学成像的水下构筑物探伤方法
本专利技术涉及水下构筑物监测方法，尤其涉及一种基于光学成像的水下构筑物探伤方法。
技术介绍
水下构筑物表面缺陷是威胁水工构筑物运行安全的主要因素之一，具有隐蔽性和多样性。光学成像法探伤是近年来发展起来的先进技术，相比较声学法等其他技术手段，具有分辨率高、信息丰富等诸多优势。然而，限于江河湖库水体的高浑浊性，光学成像法在施测于水工构筑物时面临着强衰减，影响水下构筑物探伤的成效。针对这一问题，现有技术思路试图恢复或增强原始场景信息，以真实体现水下构筑物表面缺陷。然而，已有的研究成果业已证明，由于水下光学环境的时空多变性，成像恢复和增强技术的推广性较低，难以获得稳定的探伤结果。
技术实现思路
专利技术目的：针对浑浊水体对水下光学成像检测过程的影响，本专利技术的目的是提供一种快速、准确、稳定的基于光学成像的水下构筑物探伤方法。技术方案：一种基于光学成像的水下构筑物探伤方法，包括如下内容：(1)根据成像光线在传播过程中的衰减性，综合考虑缺陷与水下构筑物表面之间的距离和表观差异，提取水下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光学成像的水下构筑物探伤方法，其特征在于，包括如下内容：/n(1)提取水下光学信息的谱间方差特征、长波长光学信息局部特征和短波长光学信息全局特征，以所述水下光学信息的谱间方差特征表征缺陷与水下构筑物表面之间的距离差异，以所述长波长光学信息局部特征表征水下构筑物表面缺陷的边缘形态，以所述短波长光学信息全局特征表征水下构筑物表面缺陷的区域形态；/n(2)计算所述水下光学信息的谱间方差特征、长波长光学信息局部特征和短波长光学信息全局特征的耦合系数，以耦合系数构建水下构筑物表面缺陷的高级特征，并形成高级特征图；/n(3)通过对高级特征图的阈值分割实现水下构筑物探伤。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光学成像的水下构筑物探伤方法，其特征在于，包括如下内容：
(1)提取水下光学信息的谱间方差特征、长波长光学信息局部特征和短波长光学信息全局特征，以所述水下光学信息的谱间方差特征表征缺陷与水下构筑物表面之间的距离差异，以所述长波长光学信息局部特征表征水下构筑物表面缺陷的边缘形态，以所述短波长光学信息全局特征表征水下构筑物表面缺陷的区域形态；
(2)计算所述水下光学信息的谱间方差特征、长波长光学信息局部特征和短波长光学信息全局特征的耦合系数，以耦合系数构建水下构筑物表面缺陷的高级特征，并形成高级特征图；
(3)通过对高级特征图的阈值分割实现水下构筑物探伤。


2.根据权利要求1所述的一种基于光学成像的水下构筑物探伤方法，其特征在于，提取所述水下光学信息的谱间方差特征的具体步骤为：
计算水下构筑物场景中每个点的红、绿、蓝光谱信道强度的方差：



其中，v(x)为水下构筑物场景中x点处的水下光学信息的谱间方差特征，Ir(x)为x点处红色信道光强度，Ig(x)为x点处绿色信道光强度，Ib(x)为x点处蓝色信道光强度。


3.根据权利要求1所述的一种基于光学成像的水下构筑物探伤方法，其特征在于，提取所述长波长光学信息局部特征的具体步骤为：
提取水下构筑物场景中长波长信息，建立滑动窗，以单像素为步长，滑动扫描整个构筑物表面；
计算每个滑动窗区域内长波长信息强度最大值与最小值的差：

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【专利技术属性】
技术研发人员：向衍，沈光泽，陈哲，刘成栋，张凯，孟颖，沈洁，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32