[发明专利]一种基于静态红外热像图处理的地下管廊渗漏检测方法

权利要求书

1.一种基于静态红外热像图处理的地下管廊渗漏检测方法，包括如下步骤：

a)建立裂缝发育程度检测模型，具体包含：

a1)采集管道表面至少10个样本裂缝区的红外热像图，同时记录样本环境温度及所述样本裂缝区内的裂缝发育程度，对裂缝发育程度进行估计，将所采集裂缝的裂缝发育程度分为1、2、3三个等级；

a2)对步骤a1)中所述的裂缝区的红外热像图分别进行处理，得到对应的裂缝区内的裂缝和裂缝区内的管道表面的温差数据；

a3)利用步骤a2)中所得到的温差数据，以及步骤a1)中所记录的样本环境温度和裂缝区内的样本裂缝发育程度进行支持向量机分类，得到两个分类函数ΔT₁₂＝a₁₂T+b₁₂和ΔT₂₃＝a₂₃T+b₂₃，所述的分类函数自变量为所记录的样本环境温度，因变量为参照温差数据；以环境温度为横坐标、裂缝与管道表面温度差为纵坐标绘制点，采用线性核函数首先对1、2等级进行分类，得到分类函数ΔT₁₂，再根据数据对2、3等级进行分类，得到分类函数ΔT₂₃，其中T(℃)为环境温度，ΔT(℃)为裂缝与管道表面的温度差；a₂₃为线性分类函数系数，取值范围为0.02-0.03，b₂₃线性分类函数常数项，取值范围为1.80-2.55，a₁₂为线性分类函数系数，取值范围为0.0075-0.0100，b₁₂线性分类函数常数项，取值范围为1.2-1.95；

b)数据采集：采集管道裂缝区的红外热像图，同时记录环境温度；

c)数据预处理：将原始红外热像图进行降噪和灰度化操作；

d)图像数据处理：对经过降噪和灰度化操作的红外热像图进行数据处理，包括边缘检测及增强、边缘提取、杂质剔除和计算实测温差数据；

e)温差数据处理：包括数据合理性判定、实测温差数据一次修正和实测温差数据二次修正；

f)渗漏分析：包括计算参照温差数据、确定渗漏严重程度和确定渗漏类型。

2.如权利要求1所述的基于静态红外热像图处理的地下管廊渗漏检测方法，其特征在于，步骤b)包括：

b1)固定设备采集：用非制冷焦平面测温型红外热像仪设备在地下综合管廊内，设备距离管道表面的高度为0.5-1m，采集管廊内部环境及管道表面状况，得到红外热像图；

b2)记录环境温度：利用温度计在所述的管道裂缝区同时记录环境温度。

3.如权利要求1所述的基于静态红外热像图处理的地下管廊渗漏检测方法，其特征在于，步骤c)包括：

c1)降噪：将原始红外热像图，进行降噪处理，去除其在数字化和传输过程中受到成像设备与外部环境噪声干扰的影响，得到降噪后的红外热像图；

c2)灰度化：将降噪后的红外热像图中的色彩信息去掉，转换为灰度图像，得到灰度化红外热像图。

4.如权利要求3所述的基于静态红外热像图处理的地下管廊渗漏检测方法，其特征在于，步骤c1)所述的降噪方法至少包括以下五种之一：均值滤波器、自适应维纳滤波器、中值滤波器、形态学噪声滤除器和小波去噪。

5.如权利要求1所述的基于静态红外热像图处理的地下管廊渗漏检测方法，其特征在于，步骤d)包括：

d1)边缘检测及增强：用搜索或零交叉对图像属性的显著变化进行识别，得到温度差异点；

d2)边缘提取：对所述温度差异点，运用单值或多值阈值分割，得到裂缝区域和管道表面区域；

d3)杂质剔除：分别对所述裂缝区域和管道表面区域进行杂质干扰剔除，得到有效裂缝区域和有效管道表面区域；

d4)计算实测温差数据：处理步骤d3)中的有效裂缝区域和有效管道表面区域的红外热像图，得到对应的裂缝区内裂缝和裂缝区内的管道表面之间的实测温差数据ΔT。