[发明专利]基于灰度值投影法的桥梁露筋视觉检测方法

说明书

本发明公开了一种基于灰度值投影法的桥梁露筋视觉检测方法。本发明采用灰度值投影法寻找露筋在图像中位置，通过位置坐标提取图像中露筋区域，排除了桥面复杂背景的干扰，提高了目标的识别率，并在实际应用中取得了很好的效果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体为一种基于灰度值投影法的桥梁露筋视觉检测方法。

背景技术

随着我国经济的发展和建桥技术的不断创新，越来越多高耸的桥梁出现在我们的眼前，给我们的出行带来了很大的便利，桥梁在交通运输中扮演着重要的角色，因此桥梁的维护也变的至关重要。

传统的桥梁检测方法是人工利用专用的检测车对桥梁进行实地勘察，以确定桥梁是否有病害，但效率很低，并且存在一定的危险性。目前运用于桥梁检测的方法还有超声波检测、声发射检测、冲击弹性波检测法、传感仪器监测以及光纤传感网络监测等。

近年来，人们开始利用图像处理技术对桥梁进行检测，极大地提高了检测效率，图像处理的流程主要包括图像增强、边缘检测、区域分割、特征提取等，在图像处理的不同阶段有着不同的算法，如基于灰度变化的图像增强算法、基于纹理特征的边缘检测算法等，但是目前很多算法只能对桥面背景较为单一的图像进行处理，若背景较为复杂，当前算法很难从图像中搜索出病害的位置，因此使得桥梁病害的识别率不高。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于灰度值投影法的桥梁露筋视觉检测方法，它能排除大部分污垢和外景的干扰，提高了露筋的识别率，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：基于灰度值投影法的桥梁露筋视觉检测方法，该方法的步骤如下：

1)将桥梁的待检测区域的彩色图像转换为灰度图像，对灰度图像进行高斯滤波；

2)获取步骤1)中经过滤波后的灰度图像的图像灰度值，并绘制获得图像灰度值的水平投影曲线和垂直投影曲线，并根据投影曲线中波峰和波谷的高度差判断图像中是否存在外景；

3)利用波峰和波谷的高度差寻找灰度图像中含有露筋的行和列，并在灰度图像中仅显示含有露筋的行和列；

4)将去除外景且仅含有露筋的灰度图像转化为二值图像；

5)对二值图像进行形态学处理；

6)提取二值图像中的露筋。

基于灰度值投影法的桥梁露筋视觉检测方法，其特征在于，所述的步骤2)的具体过程如下：

2.1)获取图像的行数和列数；把每一行或每一列的像素灰度值叠加求和，储存行数或列数及该行或列求和后的值；建立坐标系，横坐标为行数或列数，纵坐标为每一行或每一列求和后的值，将每一行或每一列像素灰度值叠加求和后的值描绘在坐标系中，生成一条曲线，若横坐标为行数，则称为水平投影曲线，反之，则为垂直投影曲线；

2.2)利用曲线中相邻点纵坐标的差分，寻找曲线中所有的波峰和波谷，并储存曲线中波峰和波谷对应的坐标；

2.3)将步骤2.2)中储存的每一个波谷纵坐标的值与相邻的波峰的纵坐标的值分别作差，寻找出曲线中波动很大的位置坐标，并根据坐标判断图像中是否存在外景，具体包括：

2.3.1)每一个波谷纵坐标的值与相邻的波峰的纵坐标的值分别作差，找出所有差值中最大的2个差值，并判断这2个差值是否大于设定值diff，若大于则存储差值所对应的波峰和波谷点的坐标；

2.3.2)根据2.3.1)储存的坐标，分别计算曲线中该点左边部分和右边部分的标准差，若标准差小于std1，则该点坐标所对应的行或列到对应的边界之间的区域为外景，对外景中所有像素的灰度值赋值为255，其中std1为经验值，std1取值范围10-30，获得不含外景的灰度图像或者去除外景的灰度图像。