[发明专利]一种快速计算裂缝宽度的方法

权利要求书

1.一种快速计算裂缝宽度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用中轴变换算法提取裂缝骨架；

步骤2，根据裂缝边界划分进行剪枝，去除骨架中的小分支；

步骤3，计算裂缝孔隙所占的所有网格到周围背景骨架的最短距离d，根据裂缝骨架的位置找到对应的d值，d值为裂缝宽度的一半；

步骤1，首先采用MAT算法得到裂纹的骨架，MAT算法通过计算对象边界内的像素，以确定每个像素是否满足连接条件，如果满足条件，像素将成为对象骨架中的元素，具体过程为：

根据数字图像计算连接性准则，其算法检查每个前景像素P及其相邻像素P_i，“i＝1,2,…8”为相邻像素的下标；点Q是距像素P最近的边界点，矢量定义为：

D是计算从点P到背景像素的最短欧几里德距离并返回相应矢量的距离图，根据式(1)的定义，矢量表示为：

然后，连接条件写为：

符号x和y分别是点Q和Q_i之间x和y方向上的相对距离，第一个条件限制骨架宽度的范围，第二个条件产生两点Q和Q_i之间距离的下界ρ，收集满足上述条件的每个像素P，并构成骨架。

2.如权利要求1所述的一种快速计算裂缝宽度的方法，其特征在于，步骤2中，为了得到代表裂纹扩展方向的主骨架，对传统的剪枝算法进行了改进，改变了裂纹边界的划分方案，具体过程为：

对于简单闭合物体的域Ω，MAT得到的骨架定义为它是与物体边界相切的最大圆盘中心的集合对于任意点最大圆盘切线的对应中心到点x表示为C(x)，且包含在骨架中，然后，以C(x)为中心的最大圆盘与物体边界相切的点称为生成点，并表示为G(C(x))，物体的边界由n条折线组成，分别为l₁、，l₂，…，l_n，如下所示：

任意点C(x)，x∈l_i的生成点用数学表达式称为G(x，l_i)：

任意x∈l_i；

然后，确定了去除树枝的条件如下：如果则删除由MAT算法获得的骨架点C(x)。

3.如权利要求1所述的一种快速计算裂缝宽度的方法，其特征在于，步骤3中，

首先，计算每个孔隙网格的d值，每个组成孔隙的网格初始值都为1，如果距离该网格为d的所有网格都为孔隙，那么d的值加0.5；否则维持d的值不变；

最后，如果d的值为1且周围网格没有孔隙，那么该网格的d值设置为0.5，如果周围至少存在一个网格为孔隙，那么d的值设置为1。