[发明专利]一种基于模板搜索的水工混凝土结构水下表面裂缝检测方法

权利要求书

1.一种基于模板搜索的水工混凝土结构水下表面裂缝检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤11：裂缝增强，其包括：

步骤111：利用去背景法获得照明均匀的前景图像；

步骤112：利用改进的Butterworth对前景图像进行滤波，获得高对比度的水下裂缝图像；

步骤12：裂缝分割，运用基于支持向量机过渡区提取与分割方法，实现对水下裂缝图像的分割，其包括：

步骤121：选择核函数为高斯函数，惩罚因子C等于10的支持向量机模型；

步骤122：提取裂缝图像过渡区的特征，包括局部复杂度、局部差异度和领域非一致性；

步骤123：基于支持向量机模型，提取裂缝图像过渡区；

步骤124：将过渡区像素的灰度均值作为最优分割阈值，得到分割后裂缝图像；

步骤13：裂缝提取，运用模板搜索的方法，实现对连续性差的裂缝的有效检测，其包括：

步骤131：提取裂缝的特征，去除杂点和容易区分的非裂缝；

步骤132：选择合适的模板对余下裂缝边缘依次搜索，判断是否存在另外的边缘与其相匹配，从而检测出真实裂缝；

步骤133：根据裂缝边缘相互匹配的特征将裂缝边缘断开的部分连接起来，优化裂缝检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于模板搜索的水工混凝土结构水下表面裂缝检测方法，其特征在于，步骤13具体包括如下步骤：

步骤1：分别计算分割后图像中每个裂缝边缘的长度L和曲率C，其中L为裂缝边缘的所包含的像素个数，C表示裂缝边缘长度与边缘方向有显著变化的像素的数目的比值；

步骤2：将计算得到的每个边缘的长度L和曲率C与所设定的阈值进行比较，如果满足条件则表明是裂缝，否则为干扰；

步骤3：计算余下边缘在水平方向和垂直方向上的投影，通过比较水平投影和垂直投影的大小来判断裂缝的类型；

步骤4：根据裂缝类型，选择合适的模板，从裂缝边缘的一个端点开始沿边缘方向逐个像素进行搜索，并记录模板中包含的八连通区域的个数，直到搜索到边缘的结束端点，如果边缘包含八连通区域的个数大于1的像素的个数满足给定条件则表面该边缘为裂缝；

步骤5：根据边缘端点坐标判断是否存在断开位置，如果存在，则记录断开位置的坐标；

步骤6：根据裂缝边缘相互匹配的特征，将断开位置连接起来，从而得到准确完整的裂缝。