[发明专利]一种隧道渗水检测方法及装置

说明书

本申请涉及隧道检测技术领域，尤其是一种隧道渗水检测方法，包括S100，创建样本数据库，所述样本数据库包括渗水样本和非渗水样本的样本图像特征和样本标签；S200，从待测图像中提取疑似渗水区域；S300，从所述疑似渗水区域提取待检图像特征；S400，计算所述待检图像特征与所述样本数据库中各样本的样本图像特征的相似度；S500，按照相似度大小对所述样本进行降序排列，统计排序前N的样本中渗水标签的占比，若占比超过指定阈值则将所述疑似渗水区域确定为渗水区域。本发明相比传统图像处理和机器学习方式，检测效率更为高效。

技术领域

本申请涉及隧道检测领域，尤其是一种隧道渗水检测方法及装置。

背景技术

随着轨道交通的迅速发展，隧道工程的广泛使用，隧道产生的病害会给出行带来安全隐患，因此对隧道病害的检测变得至关重要。隧道病害类型主要包括渗漏水、衬砌结构裂损、基底破损等，其中渗漏水是影响隧道安全性的主要因素之一，所以针对隧道渗漏水的检测是实现预防隧道病害的有效途径。

最初的隧道渗水检测多采用人工的方式，主观性影响大而且效率低，后来慢慢演变为使用设备辅助自动检测，有红外成像、激光扫描等方法，上述的方法能够对渗水检测有显著的效果但是成本要求较高，为了改善成本付出，采用工业相机的检测手段也得到了广泛的应用。

目前采用隧道图像检测渗水的方法有：一是传统的图像处理方法确定候选区域，再根据渗水的轮廓特征以及与周围背景的关系确定最后的输出，由于渗水区域以及背景的复杂程度导致算法难度较大；二是对搜集的样本图像包括渗水和正常的图像进行预处理得到边缘信息后结合机器学习分类的方式进行识别，机器学习需要大量且多态的样本的支撑，需长时间搜集样本；三是采用激光雷达扫描方式实现渗水区域提取，而激光雷达成本较高。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本申请旨在于提供一种高效便捷的隧道渗水检测方法及装置。

为实现上述发明目的，本申请的具体技术方案如下：

一种隧道渗水检测方法，包括以下步骤：

S100，创建样本数据库，所述样本数据库包括渗水样本和非渗水样本的样本图像特征和样本标签；

S200，从待测图像中提取疑似渗水区域；

S300，从所述疑似渗水区域提取待检图像特征；

S400，计算所述待检图像特征与所述样本数据库中各样本的样本图像特征的相似度；

S500，按照相似度大小对所述样本进行降序排列，统计排序前N的样本中渗水标签的占比，若占比超过指定阈值则将所述疑似渗水区域确定为渗水区域。

进一步的，所述样本图像特征包括灰度特征、形状特征和直方图特征中的至少一种。步骤S200提取的疑似渗水图像归一化到所述样本图像同一尺寸，步骤 S300提取的待检图像特征与所述样本图像特征类型一致且顺序一致。

可选的，所述灰度特征包括渗水区域灰度平均值、背景区域灰度平均值和渗水区域灰度波动标准差。

可选的，所述形状特征包括渗水区域面积、渗水区域形状参数比例 R＝P²/A，以及渗水区域紧凑性结构因子其中P为渗水区域周长， A为渗水区域面积，L为区域轮廓的长度。

可选的，所述直方图特征包括灰度直方图均值和灰度直方图方差。

进一步的，步骤S200包括：

S210，对待检图像进行平滑处理，得到平滑图像；

S220，将所待检图像与所述平滑图像进行差分处理，得到差分图像；

S230，对所述差分图像进行基于灰度阈值的图像分割处理，得到分割图像；