基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法，对经图像二值化处理并获取连通区域后的隧道裂隙图像中的任一个连通区域，执行如下操作步骤：获取待处理的连通区域中的像素坐标集合；基于获取的像素坐标集合判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像。本发明专利技术还提供了一种基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理系统。本发明专利技术能够提高隧道裂隙的检测效率。

【技术实现步骤摘要】
基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法和系统
本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法和系统。
技术介绍
随着社会的快速发展，人类对隧道的需求越来越大。由于隧道一般设置在地层内，在使用过程中，容易产生裂隙。如果不能及时发现和维修裂隙，将会发生严重的事故。已经存在基于图像识别和人工智能的隧道裂隙检测方法。但是这些方法主要是利用一般的图像识别或人工智能技术，并没有针对隧道裂隙的特点进行优化，从而导致处理效率较低。。因此，亟待需要提供一种快速检测隧道裂隙的方案。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种隧道裂隙图像识别方法和系统，以能够准确快速的对隧道的裂隙进行识别。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术实施例提供一种基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法，用于对经图像二值化处理并获取连通区域后的隧道裂隙图像中的任一个连通区域，执行如下操作步骤：S100，获取待处理的连通区域中的像素坐标集合P＝{P1，P2，......，Pm}，m为该连通区域中的像素数量，Pi为第i个像素的坐标，Pi＝(xi，yi)，1≤i≤m；S200，基于获取的像素坐标集合P判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像；S200具体包括：S210，遍历所述像素坐标集合P，如果min(Xmax-Xmin,Ymax-Ymin)≤D1，且那么将该连通区域确定为裂隙区域；否则，执行S220；其中，D1和D2分别为预设的第一阈值和预设的第二阈值；Xmax＝max(x1，x2，…，xm)，Xmin＝min(x1，x2，…，xm)，Ymax＝max(y1，y2，…，ym)，Ymin＝min(y1，y2，…，ym)；S220，如果Xmax-Xmin≥Ymax-Ymin，执行S230，否则，执行S240；S230，遍历像素坐标集合P，形成多维像素坐标集合Q＝{Q1，Q2，......，Qn}，n≤m；其中，多维像素坐标Qj＝(xj，yj1，yj2，......，yjz)，z为像素坐标集合P中具有相同横坐标xj的yj的数量，yjk为像素坐标集合P中具有相同横坐标xj的第k个像素的纵坐标值；执行S250；S240，遍历像素坐标集合P，形成多维像素坐标集合R＝{R1，R2，......，Rt}，t≤m，多维像素坐标Rj＝(yj，xj1，xj2，......，xjq)，q为像素坐标集合P中具有相同纵坐标yj的xj的数量，xjk为像素坐标集合P中具有相同纵坐标yj的第k个像素的横坐标值；执行S260；S250，基于所述多维像素坐标集合Q判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像；S260，基于所述多维像素坐标集合R判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像。本专利技术另一实施例提供一种基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理系统，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器用于执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至8任一项所述的方法的步骤。本专利技术实施例提供的基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法，对于经过预处理和图像二值化并获取连通区域之后的隧道裂隙图像中的任一个连通区域，先获取当前处理的连通区域的像素坐标集合，然后基于获取的像素坐标集合内的横向坐标的最大值和最小值以及纵向坐标的最大值和最小值，利用线性运算来判断该连通区域是否是裂隙区域，从而能够提高裂隙检测的处理速度，使得裂隙检测效率高。附图说明图1为本专利技术实施例提供的基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。首先，对本专利技术处理的对象进行说明。在本专利技术中，处理的对象为经过预处理和图像二值化并获取连通区域之后的隧道裂隙图像。可采用现有技术来对拍摄的隧道裂隙图像进行预处理和图像二值化并获取连通区域，例如，基于图像处理的地铁隧道裂缝识别算法研究(仪器仪表学报，第35卷第7期，2014年7月)公开的处理方法。经过二值化处理后，连通区域的像素值均为“0”(黑色)或者“1”(白色)。接着，参考图1对本专利技术实施例提供的基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法进行介绍。图1为本专利技术一实施例提供的基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法的流程示意图。本专利技术实施例提供的基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法用于判断经图像二值化处理并获取连通区域后的隧道裂隙图像中的连通区域是噪声区域还是隧道裂隙，具体地，如图1所示，对于隧道裂隙图像中的任一个连通区域，执行如下操作步骤：S100，获取待处理的连通区域中的像素坐标集合P＝{P1，P2，......，Pm}，m为该连通区域中的像素数量，Pi为第i个像素的坐标，Pi＝(xi，yi)，1≤i≤m。在该步骤中，可采用现有方法获取待处理的连通区域中的像素坐标集合P。S200，基于获取的像素坐标集合P判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像。进一步地，步骤S200可具体包括：S210，遍历所述像素坐标集合P，如果min(Xmax-Xmin,Ymax-Ymin)≤D1，且那么将该连通区域确定为裂隙区域；否则，即如果min(Xmax-Xmin,Ymax-Ymin)＞D1，或者，则执行S220；其中，D1和D2分别为预设的第一阈值和预设的第二阈值；Xmax＝max(x1，x2，…，xm)，Xmin＝min(x1，x2，…，xm)，Ymax＝max(y1，y2，…，ym)，Ymin＝min(y1，y2，…，ym)。在该步骤S210中，如果判断当前处理的连通区域内的像素坐标集合满足：min(Xmax-Xmin,Ymax-Ymin)≤D1，且则说明当前处理的连通区域在隧道图像中基本呈现水平或者垂直状态，这是裂隙中的主要形态，则将该连通区域确定为裂隙区域，而非噪声区域。如果判断当前处理的连通区域内的像素坐标集合满足min(Xmax-Xmin,Ymax-Ymin)＞D1，或者，说明当前处理的连通区域不是水平或垂直方向的细长条形状，有可能是倾斜方向的细长条形状，或者是非细长条形状，因此，需要对满足这样条件的连通区域进行进一步地处理。...

【技术保护点】
1.一种基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法，其特征在于，用于对经图像二值化处理并获取连通区域后的隧道裂隙图像中的任一个连通区域，执行如下操作步骤：/nS100，获取待处理的连通区域中的像素坐标集合P＝{P1，P2，......，Pm}，m为该连通区域中的像素数量，Pi为第i个像素的坐标，Pi＝(xi，yi)，1≤i≤m；/nS200，基于获取的像素坐标集合P判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像；/nS200具体包括：/nS210，遍历所述像素坐标集合P，如果min(Xmax-Xmin,Ymax-Ymin)≤D1，且

【技术特征摘要】
1.一种基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法，其特征在于，用于对经图像二值化处理并获取连通区域后的隧道裂隙图像中的任一个连通区域，执行如下操作步骤：
S100，获取待处理的连通区域中的像素坐标集合P＝{P1，P2，......，Pm}，m为该连通区域中的像素数量，Pi为第i个像素的坐标，Pi＝(xi，yi)，1≤i≤m；
S200，基于获取的像素坐标集合P判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像；
S200具体包括：
S210，遍历所述像素坐标集合P，如果min(Xmax-Xmin,Ymax-Ymin)≤D1，且那么将该连通区域确定为裂隙区域；否则，执行S220；其中，D1和D2分别为预设的第一阈值和预设的第二阈值；Xmax＝max(x1，x2，…，xm)，Xmin＝min(x1，x2，…，xm)，Ymax＝max(y1，y2，…，ym)，Ymin＝min(y1，y2，…，ym)；
S220，如果Xmax-Xmin≥Ymax-Ymin，执行S230，否则，执行S240；
S230，遍历像素坐标集合P，形成多维像素坐标集合Q＝{Q1，Q2，......，Qn}，n≤m；其中，多维像素坐标Qj＝(xj，yj1，yj2，......，yjz)，z为像素坐标集合P中具有相同横坐标xj的yj的数量，yjk为像素坐标集合P中具有相同横坐标xj的第k个像素的纵坐标值；执行S250；
S240，遍历像素坐标集合P，形成多维像素坐标集合R＝{R1，R2，......，Rt}，t≤m，多维像素坐标Rj＝(yj，xj1，xj2，......，xjq)，q为像素坐标集合P中具有相同纵坐标yj的xj的数量，xjk为像素坐标集合P中具有相同纵坐标yj的第k个像素的横坐标值；执行S260；
S250，基于所述多维像素坐标集合Q判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像；
S260，基于所述多维像素坐标集合R判断所述待处理的连通区域是否为裂隙图像。


2.根据权利要求1所述的基于裂隙图像二值化连通区域的噪声处理方法，其特征在于，S250包括：
S2501，对于任何一个Qj，如果max(yjz)-min(yjz)<Φ*W，则设置Qj的状态dQj为第一状态，否则设置Qj的状态dQj为第二状态，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆启荣，王加义，卞军，王凯，张毅，周博文，陈诚，乐潇潇，
申请(专利权)人：浙江高速信息工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33