[发明专利]一种隧道裂缝检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，更具体地说，涉及一种隧道裂缝检测方法及装置。

背景技术

隧道是修建在地层内的一种建筑物，无论是山岭隧道、水底隧道还是地下隧道，都有着极其重要的交通作用，因而隧道的安全问题尤为突出。裂缝作为隧道众多病害情况中的一种，其检测技术和精度是考验一个国家交通安全的重要指标。

目前大多采用人工检测隧道中裂缝是否存在，耗费繁重且效率低，对隧道安全带来极大的挑战。随着智能设备理念的提出，越来越多智能巡检机器人代替工作人员进行巡检，机器人能够通过挂轨技术在隧道内自主运行，并在设定的巡检点暂停，对隧道墙体区域进行裂缝检测分析。因隧道内背景复杂、墙体因施工造成表面纹理博杂、类似裂缝的区域较多等原因，使检测裂缝的误判率较高。

综上所述，如何提供一种用于在隧道中实现裂缝检测且误判率较低的技术方案，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道裂缝检测方法及装置，能够在检测隧道内的裂缝时达到较低的误判率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种隧道裂缝检测方法，包括：

获取包含裂缝的颜色图像及不包含裂缝的颜色图像作为样本图像，每个所述样本图像具有该样本图像中是否包含裂缝的标注；

对所述样本图像进行二值化得到对应二值化图像，并对所述二值化图像进行图像边缘提取得到对应边缘图像；

提取所述边缘图像的梯度特征及所述样本图像对应深度图像的深度信息作为样本特征；

利用所述样本特征及对应样本图像的标注训练分类器，并利用训练得到的分类器基于获取的待检测颜色图像对应待检测特征得到该待检测颜色图像中是否包含裂缝的分类结果。

优选的，对所述样本图像进行二值化得到对应二值化图像，包括：

对所述样本图像进行灰度化，确定出所述样本图像中每个像素的灰度值及8邻域；

基于所述样本图像中每个像素的灰度值及8邻域计算该像素的局部强度，并将具有相同灰度值的像素的局部强度累加得到对应强度累加值；

确定最大的强度累加值对应灰度值为二值化阈值，并基于该二值化阈值对所述样本图像进行二值化，得到对应二值化图像。

优选的，基于所述样本图像中每个像素的8邻域计算该像素的局部强度，包括：

按照下列公式计算所述样本图像中每个像素的局部强度：

其中，N(x,y)表示像素(x,y)的8邻域的集合，I(u,v)表示像素(x,y)的8邻域的灰度值，I(x,y)表示像素(x,y)的灰度值，ψ(x,y)表示像素(x,y)的局部强度。

优选的，对所述二值化图像进行图像边缘提取得到对应边缘图像，包括：

基于预先设置的对比度利用canny对所述二值化图像进行图像边缘提取，得到对应的边缘图像。

优选的，提取所述边缘图像的梯度特征及所述样本图像对应深度图像的深度信息作为样本特征之前，还包括：

将所述边缘图像及所述样本图像对应深度图像均标准化为预设宽度及预设高度的图像。

优选的，利用所述样本特征及对应样本图像的标注训练分类器，包括：

使用支持向量机的径向基函数利用所述样本特征及对应样本图像的标注训练分类器。

优选的，得到所述分类结果之后，还包括：

如果所述分类结果表示所述待检测颜色图像中包含裂缝，则获取所述待检测颜色图像中包含的裂缝的长度及面积；

将所述待检测颜色图像中包含的裂缝的长度与对应长度阈值比对、面积与对应面积阈值比对，如果所述待检测颜色图像中包含的裂缝的长度大于对应长度阈值和/或所述待检测颜色图像中包含的裂缝的面积大于对应面积阈值，则发出报警信息。

优选的，发出报警信息，包括：

将所述待检测颜色图像中包含的裂缝的长度、面积及所述待检测图像发送至指定终端。

优选的，获取所述待检测颜色图像，包括：

利用补光灯照射需要被检测的区域，并由需要被检测的区域中获取具有预设高度及预设宽度的待检测颜色图像。

一种隧道裂缝检测系统，包括：

样本图像获取模块，用于：获取包含裂缝的颜色图像及不包含裂缝的颜色图像作为样本图像，每个所述样本图像具有该样本图像中是否包含裂缝的标注；

样本图像处理模块，用于：对所述样本图像进行二值化得到对应二值化图像，并对所述二值化图像进行图像边缘提取得到对应边缘图像；