【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及裂缝深度测量，具体涉及一种桥梁隧道裂缝深度测量方法。
技术介绍
1、桥梁是交通基础设施中至关重要的一部分，对交通的顺畅以及人们的生命和财产安全起着重要作用。在日常使用过程中，由于承载荷载、温度变化的影响以及钢筋锈蚀等因素，桥梁可能会出现裂缝。如果这些裂缝未能及时发现并处理，将会对桥梁的功能造成影响，并且缩短其使用寿命，当桥梁的功能受到影响时，轻则难以抵御外界自然环境的影响，重则可能会发生桥面断裂，导致桥上正在行驶的人流和交通工具跌落。
2、目前常见的对桥梁隧道裂缝进行深度检测的方法为，获取桥梁隧道的双目图像，对得到的双目图像直接进行裂缝深度检测，但是其存在容易受到复杂背景的干扰进而导致裂缝深度检测不准确的问题。由于桥梁周围可能存在大量的复杂背景信息，这些干扰物可能会使得裂缝深度的检测更加困难。另外双目图像也容易受到光照和纹理的影响，故直接对得到的双目图像进行裂缝深度检测，存在检测效果较差、准确性和稳定性有待提高的情况。
技术实现思路
1、为了解决直接对得到的双目图像进行裂缝深度检测，存在检测效果较差、准确性和稳定性有待提高的情况技术问题，本专利技术的目的在于提供一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，所采用的技术方案具体如下：
2、获取桥梁隧道的双目图像；从双目图像中获取裂缝区域；
3、在双目图像中的任意视图上滑动匹配窗口，并不断改变视差，得到另一张视图中与匹配窗口对应的至少两个相应窗口，根据匹配窗口对应区域的图像灰度特征、该匹配窗口的中心与
4、对裂缝区域进行形态学细化操作和分支点分析，构建裂缝区域边缘线上分支点的裂缝分支点延展度；识别匹配窗口中裂缝相交处的角点，结合角点和所述裂缝分支点延展度进行分析，确定匹配窗口的裂缝分支复杂系数；
5、结合裂缝纹理显著系数和裂缝分支复杂系数，确定每个匹配窗口的匹配代价权值系数；基于所述匹配代价权值系数，对双目图像中匹配窗口和相应窗口之间对应的匹配代价进行加权，更新匹配代价，根据不断更新的匹配代价，筛选出最优视差和对应的视差图，基于视差图确定桥梁隧道的裂缝深度。
6、优选的，所述从双目图像中获取裂缝区域之后，还包括：对裂缝区域的灰度深浅分析，确定出深裂缝区域和浅裂缝区域。
7、优选的，所述根据匹配窗口对应区域的图像灰度特征、该匹配窗口的中心与裂缝区域之间的距离，确定匹配窗口的裂缝纹理显著系数，包括：
8、计算匹配窗口对应区域的灰度共生矩阵的逆方差和对比度；结合匹配窗口对应区域的逆方差、对比度、深裂缝区域内像素点数量、浅裂缝区域内像素点数量、该匹配窗口的中心与深裂缝区域边缘线、浅裂缝区域边缘线之间的距离，确定匹配窗口的裂缝纹理显著系数。
9、优选的，所述裂缝纹理显著系数的计算公式为：；
10、其中，soct为匹配窗口的裂缝纹理显著系数；con为匹配窗口对应区域的灰度共生矩阵的对比度；h为匹配窗口对应区域的灰度共生矩阵的逆方差；nd为深裂缝区域内像素点数量；ns为浅裂缝区域内像素点数量；ds为匹配窗口的中心和最近浅裂缝区域边缘线之间的最短距离；dd为匹配窗口的中心和最近深裂缝区域边缘线之间的最短距离；norm为归一化函数。
11、优选的，所述确定出深裂缝区域和浅裂缝区域，包括：
12、基于灰度值，对裂缝区域进行聚类，得到两个类别；
13、计算两个类别中裂缝区域的灰度均值；
14、将两个类别中灰度均值最小的类别内的裂缝区域作为深裂缝区域；将两个类别中灰度均值最大的类别内的裂缝区域作为浅裂缝区域。
15、优选的，所述对裂缝区域进行形态学细化操作和分支点分析，构建裂缝区域边缘线上分支点的裂缝分支点延展度，包括：
16、对裂缝区域进行形态学细化操作，将裂缝区域细化为裂缝线条；
17、将宽度最大的裂缝区域对应的裂缝线条作为一级裂缝；获取一级裂缝上其他裂缝的分支点，记为一级分支点，并将一级分支点延伸的裂缝线条作为二级裂缝；获取二级裂缝上其他裂缝的分支点，记为二级分支点，并将二级分支点延伸的裂缝线条作为三级裂缝；依次类推，直至没有分支点和裂缝；
18、对于任意裂缝区域对应的裂缝线条，结合裂缝线条和裂缝线条上各分支点处延伸的裂缝线条之间的夹角和同一分支点处裂缝的数量，确定分支点的裂缝分支点延展度，其中，裂缝线条上各分支点处延伸的裂缝线条之间的夹角和同一分支点处裂缝的数量，均与裂缝分支点延展度呈正相关关系。
19、优选的，所述结合角点和所述裂缝分支点延展度进行分析，确定匹配窗口的裂缝分支复杂系数，包括：
20、对匹配窗口中的角点进行聚类，得到聚类簇；
21、当角点为分支点时，将角点对应的裂缝分支点延展度作为分子，将角点所属聚类簇内两两角点之间的欧式距离的和值作为分母，得到第一比值，将第一比值作为角点的分支点密集程度；
22、将所有角点对应的分支点密集程度之和，作为匹配窗口的裂缝分支复杂系数。
23、优选的，所述结合裂缝纹理显著系数和裂缝分支复杂系数，确定每个匹配窗口的匹配代价权值系数，包括：
24、将预设参数作为分子，将每个匹配窗口的裂缝纹理显著系数和每个匹配窗口的裂缝分支复杂系数的和值作为分母，得到第二比值，对第二比值进行反比例归一化，得到每个匹配窗口的匹配代价权值系数；其中，预设参数为正数。
25、优选的，所述更新匹配代价的计算公式为：
26、；
27、其中，c（p，q）为更新后的匹配代价；为匹配代价权值系数；（（p，q），）为基于census的代价；（(p，q），）为基于ad的代价。
28、优选的，所述从双目图像中获取裂缝区域，包括：
29、通过niblack阈值算法，识别双目图像中的裂缝区域。
30、本专利技术实施例至少具有如下有益效果：
31、本专利技术涉及裂缝深度测量
该方法首先从桥梁隧道的双目图像中获取裂缝区域，以便于后续对裂缝纹理的分析，通过裂缝纹理来实现对匹配代价权值系数的获取；在双目图像中的任意视图上滑动匹配窗口，并不断改变视差，得到另一张视图中与匹配窗口对应的至少两个相应窗口，确定匹配窗口的裂缝纹理显著系数，裂缝纹理显著系数反映了裂缝区域的纹理丰富情况，当纹理越丰富，则对应调节匹配代价的权值；裂缝容易出现细小的分支，分支特点为从主裂缝区域向各个方向伸展，故进一步的对裂缝区域进行形态学细化操作和分支点分析，确定裂缝分支点延展度；由于裂缝分支处的表面凹凸不平，沟壑明显，其纹理会影响匹配窗口内的代价计算，识别匹配窗口中裂缝相交处的角点，并结合角点和所述裂缝分支点延展度进行分析，确定匹配窗口的裂缝分支复杂系数；结合裂缝纹理显著系数和裂缝分支复杂系数，确定每个匹配窗口的匹配代价权值系数；基于所述匹配代价权值系数，对双目图像中匹配窗口和相应窗口之间对应的匹配代价进行加权，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述从双目图像中获取裂缝区域之后，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述根据匹配窗口对应区域的图像灰度特征、该匹配窗口的中心与裂缝区域之间的距离，确定匹配窗口的裂缝纹理显著系数，包括：
4.根据权利要求3所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述裂缝纹理显著系数的计算公式为：；
5.根据权利要求2所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述确定出深裂缝区域和浅裂缝区域，包括：
6.根据权利要求1所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述对裂缝区域进行形态学细化操作和分支点分析，构建裂缝区域边缘线上分支点的裂缝分支点延展度，包括：
7.根据权利要求1所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述结合角点和所述裂缝分支点延展度进行分析，确定匹配窗口的裂缝分支复杂系数，包括：
8.根据权利要求1所
9.根据权利要求1所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述更新匹配代价的计算公式为：；
10.根据权利要求1所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述从双目图像中获取裂缝区域，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述从双目图像中获取裂缝区域之后，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述根据匹配窗口对应区域的图像灰度特征、该匹配窗口的中心与裂缝区域之间的距离，确定匹配窗口的裂缝纹理显著系数，包括：
4.根据权利要求3所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述裂缝纹理显著系数的计算公式为：；
5.根据权利要求2所述的一种桥梁隧道裂缝深度测量方法，其特征在于，所述确定出深裂缝区域和浅裂缝区域，包括：
6.根据权利要求1所述的一种桥梁隧道裂缝深度...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐治国，李明，张歆瑜，曲世琨，魏允晗，顾思仪，何秋实，
申请(专利权)人：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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