物理裂缝检测方法、系统及计算机设备技术方案

本发明专利技术公开了一种物理裂缝检测方法、系统及计算机设备，该方法包括：获取待检测对象的第一原始物理图像和待检测对象的第二原始物理图像之间的重叠区域；将重叠区域中第一行像素点中的每个像素点标记为一条拼接线的起始点；计算每个起始点的图像强度值；在重叠区域中，以每条拼接线的起始点开始向下一行进行扩展计算；计算每条拼接线的图像强度值，并将图像强度值最小的拼接线作为目标拼接线；以目标拼接线为基础，对第一原始物理图像和第二原始物理图像进行拼接，得到拼接图像；基于拼接图像得到含有物理裂缝的目标二值图像。本发明专利技术能够有效的对图像进行拼接，得到完整的裂缝图片，提升物理裂缝检测的准确性。提升物理裂缝检测的准确性。提升物理裂缝检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
物理裂缝检测方法、系统及计算机设备


[0001]本专利技术涉及数据分析
，特别是涉及一种物理裂缝检测方法、系统及计算机设备。

技术介绍

[0002]物理结构损伤检测能够对物体中的物理裂缝进行诊断分析，物理结构损伤检测能够用在桥梁裂缝、公路路面、山体裂缝检测等多个领域，通过对桥梁、公路路面、山体中的裂缝进行检测，能够为桥梁、公路路面、山体等对象的安全运营提供有力保障。
[0003]传统的人工检测方法工作危险性大、作业成本高，且工作效率低。现有技术中，有一些基于图像处理算法的物理结构损伤检测方法，能够解放人力，但现有技术的物理结构损伤检测方法，在对裂缝进行图像检测时，大都是对拍摄单幅图像进行分析，没有对图像进行拼接，无法得到完整的裂缝图片，某些裂缝会被重复检测，影响了最终物理裂缝检测的准确性。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术的一个目的在于提出一种物理裂缝检测方法，以有效的对图像进行拼接，得到完整的裂缝图片，提升物理裂缝检测的准确性。
[0005]根据本专利技术提供的物理裂缝检测方法，包括：获取待检测对象的第一原始物理图像和待检测对象的第二原始物理图像之间的重叠区域；将重叠区域中第一行像素点中的每个像素点标记为一条拼接线的起始点；计算每个起始点的图像强度值；在重叠区域中，以每条拼接线的起始点开始向下一行进行扩展计算，在扩展计算时，对于任一拼接线中的当前像素点，计算当前像素点所在行的下一行中与当前像素点相邻的若干个像素点的图像强度值，获取若干个像素点中图像强度值最小的目标像素点，并将目标像素点作为当前像素点的扩展方向，以此进行扩展计算，直至最后一行；计算每条拼接线的图像强度值，并将图像强度值最小的拼接线作为目标拼接线；以目标拼接线为基础，对第一原始物理图像和第二原始物理图像进行拼接，得到拼接图像；对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理以及滤除背景信息处理，得到中间二值图像；去除中间二值图像中噪声信息，得到含有物理裂缝的目标二值图像。
[0006]根据上述的物理裂缝检测方法，首先获取两张原始物理图像的重叠区域，将重叠区域中第一行像素点中的每个像素点标记为一条拼接线的起始点，通过计算每个起始点的图像强度值，在重叠区域中，以每条拼接线的起始点开始向下一行进行扩展计算，然后计算每条拼接线的图像强度值，并将图像强度值最小的拼接线作为目标拼接线，再以目标拼接
线为基础，对两张原始物理图像进行拼接，得到拼接图像，能够有效的实现图像拼接，减少拼接痕迹，接着对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理以及滤除背景信息处理，再去除中间二值图像中噪声信息，得到的目标二值图像能够减少阴影、噪声等干扰的影响，最后得到含有物理裂缝的目标二值图像，提升了物理裂缝检测的准确性。
[0007]另外，根据本专利技术上述的物理裂缝检测方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理以及滤除背景信息处理，得到中间二值图像的步骤具体包括：对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理，得到初始背景图像；对拼接图像和背景图像进行相除操作，得到第一中间图像；对第一中间图像依次进行二阶次幂的变换操作以及整型变换操作，得到第二中间图像；对第二中间图像进行灰度转化，得到灰度直方图，并对灰度直方图进行分割操作得到物理裂缝前景图像与中间背景图像；对物理裂缝前景图像进行形态学操作处理，得到中间二值图像。
[0008]进一步地，采用以下步骤进行形态学操作处理：对物理裂缝前景图像与尺寸为第一预设像素的第一图像元素进行膨胀操作，得到膨胀处理后的图像；对膨胀处理后的图像与尺寸为第二预设像素的第二图像元素先进行闭运算，再进行开运算；其中，第一预设像素P1与第二预设像素P2满足以下条件式：2/3≤P1/P2＜1。
[0009]进一步地，计算每个起始点的图像强度值的步骤中，采用下式进行计算：S=S
c2
+S
g
S
g
=[G
x
(M1)
‑
G
x
(M2)]×
[G
y
(M1)
‑
G
y
(M2)]其中，S表示起始点的图像强度值，S
c
表示重叠像素点之间的灰度差值，S
g
表示重叠像素点之间的结构差值，M1表示第一原始物理图像，M2表示第二原始物理图像，G
x
(M1)和G
x
(M2)分别表示M1和M2在x方向的图像梯度，G
y
(M1)和G
y
(M2)分别表示M1和M2在y方向的图像梯度。
[0010]进一步地，计算每条拼接线的图像强度值的步骤中，采用下式进行计算：其中，S
p
表示拼接线的图像强度值，i表示拼接线中的第i个像素点，n表示拼接线中的像素点数量，S
i
表示第i个像素点的图像强度值。
[0011]本专利技术的另一个目的在于提出一种物理裂缝检测系统，以有效的对图像进行拼接，得到完整的裂缝图片，提升物理裂缝检测的准确性。
[0012]根据本专利技术提供的物理裂缝检测系统，包括：获取模块，用于获取待检测对象的第一原始物理图像和待检测对象的第二原始物理图像之间的重叠区域；
标记模块，用于将重叠区域中第一行像素点中的每个像素点标记为一条拼接线的起始点；第一计算模块，用于计算每个起始点的图像强度值；第二计算模块，用于在重叠区域中，以每条拼接线的起始点开始向下一行进行扩展计算，在扩展计算时，对于任一拼接线中的当前像素点，计算当前像素点所在行的下一行中与当前像素点相邻的若干个像素点的图像强度值，获取若干个像素点中图像强度值最小的目标像素点，并将目标像素点作为当前像素点的扩展方向，以此进行扩展计算，直至最后一行；第三计算模块，用于计算每条拼接线的图像强度值，并将图像强度值最小的拼接线作为目标拼接线；拼接模块，用于以目标拼接线为基础，对第一原始物理图像和第二原始物理图像进行拼接，得到拼接图像；处理模块，用于对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理以及滤除背景信息处理，得到中间二值图像；噪声去除模块，用于去除中间二值图像中噪声信息，得到含有物理裂缝的目标二值图像。
[0013]根据上述的物理裂缝检测系统，首先获取两张原始物理图像的重叠区域，将重叠区域中第一行像素点中的每个像素点标记为一条拼接线的起始点，通过计算每个起始点的图像强度值，在重叠区域中，以每条拼接线的起始点开始向下一行进行扩展计算，然后计算每条拼接线的图像强度值，并将图像强度值最小的拼接线作为目标拼接线，再以目标拼接线为基础，对两张原始物理图像进行拼接，得到拼接图像，能够有效的实现图像拼接，减少拼接痕迹，接着对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理以及滤除背景信息处理，再去除中间二值图像中噪声信息，得到的目标二值图像能够减少阴影、噪声等干扰的影响，最后得到含有物理裂缝的目标二值图像，提升了物理裂缝检测的准确性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物理裂缝检测方法，其特征在于，包括：获取待检测对象的第一原始物理图像和待检测对象的第二原始物理图像之间的重叠区域；将重叠区域中第一行像素点中的每个像素点标记为一条拼接线的起始点；计算每个起始点的图像强度值；在重叠区域中，以每条拼接线的起始点开始向下一行进行扩展计算，在扩展计算时，对于任一拼接线中的当前像素点，计算当前像素点所在行的下一行中与当前像素点相邻的若干个像素点的图像强度值，获取若干个像素点中图像强度值最小的目标像素点，并将目标像素点作为当前像素点的扩展方向，以此进行扩展计算，直至最后一行；计算每条拼接线的图像强度值，并将图像强度值最小的拼接线作为目标拼接线；以目标拼接线为基础，对第一原始物理图像和第二原始物理图像进行拼接，得到拼接图像；对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理以及滤除背景信息处理，得到中间二值图像；去除中间二值图像中噪声信息，得到含有物理裂缝的目标二值图像，实现物理裂缝的检测。2.根据权利要求1所述的物理裂缝检测方法，其特征在于，对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理以及滤除背景信息处理，得到中间二值图像的步骤具体包括：对拼接图像依次进行图像增强处理、阈值分割处理，得到初始背景图像；对拼接图像和背景图像进行相除操作，得到第一中间图像；对第一中间图像依次进行二阶次幂的变换操作以及整型变换操作，得到第二中间图像；对第二中间图像进行灰度转化，得到灰度直方图，并对灰度直方图进行分割操作得到物理裂缝前景图像与中间背景图像；对物理裂缝前景图像进行形态学操作处理，得到中间二值图像。3.根据权利要求2所述的物理裂缝检测方法，其特征在于，采用以下步骤进行形态学操作处理：对物理裂缝前景图像与尺寸为第一预设像素的第一图像元素进行膨胀操作，得到膨胀处理后的图像；对膨胀处理后的图像与尺寸为第二预设像素的第二图像元素先进行闭运算，再进行开运算；其中，第一预设像素P1与第二预设像素P2满足以下条件式：2/3≤P1/P2＜1。4.根据权利要求1所述的物理裂缝检测方法，其特征在于，计算每个起始点的图像强度值的步骤中，采用下式进行计算：S=S
c2
+S
g
S
g
=[G
x
(M1)
‑
G
x
(M2)]
×
[G
y
(M1)
‑
G
y
(M2)]其中，S表示起始点的图像强度值，S
c
表示重叠像素点之间的灰度差值，S
g
表示重叠像素点之间的结构差值，M1表示第一原始物理图像，M2表示第二原始物理图像，G
x
(M1)和G
x
(M2)
分别表示M1和M2在x方向的图像梯度，G
y
(M1)和G
y
(M2)分别表示M1和M2在y方向的图像梯度。5.根据权利要求4所述的物理裂缝检测方法，其特征在于，计算每条拼接线的图像强度值的步骤中，采用下式进行计算：其中，S
p
表示拼接线的图像强度值，i表示拼接线中的第i个像素点，n表示拼接线中的像素点数量，S
i
表示第i个像素点...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛国君，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：