【技術實現步驟摘要】
本申請涉及圖像檢測，具體涉及一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法及系統。
技術介紹
1、隨著地下空間開發力度逐漸加大，投入施工和運營階段的地下結構日益增加。但是由于自然環境、人類活動、建筑材料等多方面原因的影響，地下結構不可避免地會出現裂縫、脫空、鋼筋銹蝕等缺陷，這些缺陷不同程度的改變了地下結構的力學性能，進而可能引發安全事故，損害人民財產安全。因此，在施工期以及運營期高效及時地檢測地下結構缺陷成為了需要重點展開的工作。
2、地下結構缺陷檢測對于確保地下結構安全、延長地下結構使用壽命、保護財產安全以及提升建筑品質都具有重要意義，是地下結構管理和維護工作中不可或缺的一環。近年來，隨著高分辨率成像技術的發展，基于圖像視覺檢測的方法在地下結構缺陷檢測中的潛力逐漸增大，高分辨率成像技術可以精確的捕捉地下結構的表面信息，使檢測人員能夠有效的識別地下結構外墻的表面缺陷。然而在實際應用中由于地下結構外墻表面復雜且不平整，降低了對地下結構外墻缺陷檢測的準確度。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本申請的目的在于提供一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法及系統，所采用的技術方案具體如下：
2、第一方面，本申請實施例提供了一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，該方法包括以下步驟：
3、獲取每個地下室外墻表面的灰度圖及二值化圖像，將灰度圖和二值化圖像按位相乘的結果，作為目標圖像，提取目標圖像中所有連通域，并獲取各連通域的最小外接矩形；
4、根據各連通域的最小外接矩
5、采用骨架提取算法獲取各連通域內的骨架，基于各連通域內的骨架上每個像素點分別到對應連通域的最小外接矩形左、右側邊緣的距離，確定各連通域內的骨架上每個像素點的對稱差異度，并結合各連通域的骨架上每個像素點處的彎曲程度，確定各連通域的不規則指數；基于所述不規則指數和所述形態異常指數，確定各連通域的裂縫置信度；
6、基于目標圖像中所有連通域的裂縫置信度的平均分布情況，確定每個地下室外墻表面的裂縫缺陷度；基于所有地下室外墻表面的裂縫缺陷度的分布情況，確定裂縫評估閾值，對待檢測地下室外墻表面進行檢測。
7、優選的，所述各連通域的形態異常指數的表達式為：式中，cmai表示連通域i的形態異常指數；hi、di分別表示連通域i的最小外界矩形的長度和寬度；θi表示連通域i的最小外接矩形的左側邊緣與地下室外墻底邊所在水平線之間的夾角；tan()表示正切函數。
8、優選的，所述骨架提取算法為zhang?suen細化算法。
9、優選的，所述各連通域內的骨架上每個像素點的對稱差異度的表達式為：di,m＝|li,m-ri,m|；式中，di,m表示連通域i內的骨架上像素點m的對稱差異度；li,m、ri,m分別表示連通域i內的骨架上像素點m分別到連通域i的最小外界矩形左、右側邊緣的距離。
10、優選的，所述各連通域的不規則指數的表達式為：式中，cui表示連通域i的不規則指數；qi,m表示連通域i內的骨架上像素點m處的曲率；mi表示連通域i內的骨架上所有像素點的數量；β表示預設大于0的常數。
11、優選的，所述各連通域的裂縫置信度為各連通域的不規則指數與形態異常指數的乘積。
12、優選的，所述每個地下室外墻表面的裂縫缺陷度為每個地下室外墻表面的目標圖像中所有連通域的裂縫置信度的均值。
13、優選的，所述裂縫評估閾值為預設數量個地下室外墻表面的裂縫缺陷度的均值。
14、優選的，所述對待檢測地下室外墻表面進行檢測，包括：
15、獲取待檢測地下室外墻表面的灰度圖及二值化圖像，并按照每個室外墻表面的裂縫缺陷度的計算方法，得到待檢測地下室外墻表面的裂縫缺陷度，若待檢測地下室外墻表面的裂縫缺陷度大于裂縫評估閾值，則待檢測地下室外墻表面存在裂縫缺陷，反之，則待檢測地下室外墻表面不存在裂縫缺陷。
16、第二方面，本申請實施例還提供了一種地下結構外墻缺陷視覺檢測系統，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述任意一項所述一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法的步驟。
17、本申請至少具有如下有益效果：
18、本申請通過分析地下室外墻表面發生裂縫現象時裂縫區域的生長形態特征構建了連通域形態異常指數，其有益效果考慮了地下室外墻裂縫在形態上與正常墻面形成的連通域之間的差異，基于形態異常指數可以更好地反映地下室外墻表面裂縫區域形態特征，有助于區分裂縫所在連通域與壁槽所在連通域，減少誤判；本申請通過分析地下室外墻表面裂縫的滲水現象以及裂縫與地下室外墻表面壁槽之間的差異并結合形態異常指數，構建了裂縫置信度，其有益效果在于連通域的裂縫置信度考慮了地下室外墻表面裂縫區域滲水時水漬以裂縫為中心呈現的左右對稱結構，以及地下室外墻裂縫由于墻面各部分的應力不同導致裂縫呈現的不規則現象，有助于降低誤報率，確保檢測結果的準確性；本申請通過綜合分析裂縫的紋理特征及裂縫與周圍水漬的分布特征，提高了對地下室外墻表面裂縫檢測的準確性。
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1.一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述各連通域的形態異常指數的表達式為：式中，CMAi表示連通域i的形態異常指數；hi、di分別表示連通域i的最小外界矩形的長度和寬度；θi表示連通域i的最小外接矩形的左側邊緣與地下室外墻底邊所在水平線之間的夾角；tan()表示正切函數。
3.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述骨架提取算法為Zhang?Suen細化算法。
4.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述各連通域內的骨架上每個像素點的對稱差異度的表達式為：Di,m＝|li,m-ri,m|；式中，Di,m表示連通域i內的骨架上像素點m的對稱差異度；li,m、ri,m分別表示連通域i內的骨架上像素點m分別到連通域i的最小外界矩形左、右側邊緣的距離。
5.如權利要求4所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述各連通域的不規則指數的表達式為：式中，CUi表示連通域i的不
6.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述各連通域的裂縫置信度為各連通域的不規則指數與形態異常指數的乘積。
7.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述每個地下室外墻表面的裂縫缺陷度為每個地下室外墻表面的目標圖像中所有連通域的裂縫置信度的均值。
8.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述裂縫評估閾值為預設數量個地下室外墻表面的裂縫缺陷度的均值。
9.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述對待檢測地下室外墻表面進行檢測，包括：
10.一種地下結構外墻缺陷視覺檢測系統，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-9任意一項所述一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述各連通域的形態異常指數的表達式為：式中，cmai表示連通域i的形態異常指數；hi、di分別表示連通域i的最小外界矩形的長度和寬度；θi表示連通域i的最小外接矩形的左側邊緣與地下室外墻底邊所在水平線之間的夾角；tan()表示正切函數。
3.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述骨架提取算法為zhang?suen細化算法。
4.如權利要求1所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述各連通域內的骨架上每個像素點的對稱差異度的表達式為：di,m＝|li,m-ri,m|；式中，di,m表示連通域i內的骨架上像素點m的對稱差異度；li,m、ri,m分別表示連通域i內的骨架上像素點m分別到連通域i的最小外界矩形左、右側邊緣的距離。
5.如權利要求4所述的一種地下結構外墻缺陷視覺檢測方法，其特征在于，所述各連通域的不規則指數的表達式為：式中，cui表...
【專利技術屬性】
技術研發人員：南江，鞏寧，鄭志超，崔鴻超，劉元波，張軒銘，張亞軍，薛鵬軍，
申請(專利權)人：中交三公局華中建設有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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