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《基于數(shù)字圖像處理的橋梁裂縫測量技術(shù).pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、口經(jīng)驗交流口儀器儀表用戶doi:10.3969/j.issn.1671-1041.2011.01.025基于數(shù)字圖像處理的橋梁裂縫測量技術(shù)夏巨武;陳普春;陳卓;萬麗(1.西南石油大學(xué)電子信息工程學(xué)院,成都610500;2.西南石油大學(xué)理學(xué)院,成都610500)摘要:針對人工視覺測量橋梁裂縫方法存在的種種弊端。提出基于數(shù)字圖像處理的橋梁裂縫測量的新算法。首先對采集到的裂縫圖像進行數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)腐蝕處理。接著進行區(qū)域生長,將腐蝕后的圖像二值化、細化,得到裂縫中心線。以中心線上的點為種子點向原圖裂縫的兩邊緣逼近。進一步處理就可以得到裂縫的長度和寬度等參數(shù)。關(guān)鍵詞:裂縫測量;形態(tài)學(xué);區(qū)域生長;細化中圖分
2、類號:TP391文獻標(biāo)志碼:BBridgecrackdetectiontechnologybasedondigitalimageprocessingXIAJu—WU,CHENPu—chun,CHENZhuo,WANLi(1.SchoolofElectronics&InformationEngineering,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China;2.SchoolofSciences,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China)Abstract:Toovercomethevario
3、usofdisadvantagesofthemanualvisualmeasuremethodofbridgecrack,anewalgo—mhmisputforthonthebasisofdigitalimageprocessingtechnology.Firstthemathematicalmorphologyprocessingisusedtoerodetheobtainedimageofcrack.Thengrowthearea,transformtheerodedimageintobinaryimageandthinittoobtainthecenterlineofthecrack
4、.Startingfromtheseedpointonthecenterlinetoapproachtotwosideedgetheparameterssuchaslengthandwidthofthecrackcanbeobtainedafterfurtherprocessing.Keywords:crackmeasurement;morphology;regiongrow;thinO引言位形式表示的腐蝕運算為近年來,我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅猛,各地I廠(Ob)(,Y)=min{+i,Y+.『)一興建了大量的混凝土橋梁。而橋梁裂縫直接關(guān)系到6(√)I(+i,Y+)∈D,,(iJ)∈D}(
5、1)橋梁的使用壽命和安全,所以橋梁裂縫的測量就是重從定義可知,腐蝕運算相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)單元定義的中之重了??,F(xiàn)在國內(nèi)對橋梁裂縫的測量還只是停鄰域內(nèi)選擇廠一b的最小值,在每一點上的腐蝕值是在留在人工直接測量階段,利用標(biāo)尺與裂縫比較,得到跨度為D的區(qū)間內(nèi),與b之差的最小值J。裂縫寬度的估計值。而對不規(guī)則裂縫只能測量直線1.2裂縫區(qū)域生長與細化長度,沒有精度可言。另外,橋梁一般離地面有一定對原始圖像自上而下、從左到右進行掃描,將第的高度,人工的測量難度很大,還很不安全,特別是水一個未曾標(biāo)記的裂縫點作為種子點進行生長。區(qū)域的上橋。當(dāng)大量裂縫同時存在,工作量就相當(dāng)大。而圖一致性標(biāo)準(zhǔn)和生長規(guī)則如下:假設(shè)種子
6、區(qū)域為D,由像處理的方法能方便快捷地得到橋梁裂縫的寬度、長均值和標(biāo)準(zhǔn)差m、作為衡量灰度一致性的特征度和面積J。矢量。m=∑Ax,y)(2)1圖像的預(yù)處理tl,1.1圖像的形態(tài)學(xué)腐蝕處理廠————————————————一一將數(shù)字攝像機得到的彩色裂縫圖像轉(zhuǎn)化為灰度√?!甪ix,一ml2(3)圖像。裂縫圖像的裂縫區(qū)域一般很窄,一般的圖像增71(,y)=(1一)(4)強處理都可能丟失裂縫信息。這里我們直接對圖像進行灰度形態(tài)學(xué)腐蝕處理。式中,n為當(dāng)前區(qū)域的像素數(shù);是反應(yīng)生長條件苛設(shè)灰度圖像為,Y),結(jié)構(gòu)單元為b(,Y),用移刻程度的量,在區(qū)域生長過程中可動態(tài)調(diào)整,放寬限72EICVo1.182O11
7、No.1歡迎光臨本刊網(wǎng)站http://www.eic.com.cn儀器儀表用戶制直至“恰好”將區(qū)域分割完畢。2)確定搜索寬度w和閾值T,注意W>R,但w生長規(guī)則:若像素灰度值_廠(,Y)滿足:l,Y)也不能取得太大,太大將延長運算時間;T=lf(X,y)一ml≤T(,Y),則(,Y)可并人區(qū)域D,同時更新m,一f(X±W,Y)I,T要依據(jù)最后的反饋結(jié)果加以修正,和n。以期得到最好的效果。對局域生長圖像進行循環(huán)