[发明专利]一种基于生成元的裂纹生成方法、存储介质及终端设备

权利要求书

1.一种基于生成元的裂纹生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待处理裂纹图像，通过图像处理方法获得裂纹点坐标数据；

对所述裂纹点坐标数据进行方向概率分解，获得裂纹生成元数据；

设置组合数n-1，将所述裂纹生成元数据中的每一段裂纹重新排列后依次连接，形成n-1条裂纹生成元，并获得n-1条裂纹生成元的点坐标数据；

对所述n-1条裂纹生成元进行放缩变换和平移变换处理并首尾连接组合成新的裂纹；

对所述裂纹点坐标数据进行方向概率分解，获得裂纹生成元数据的步骤包括：

根据所述裂纹点坐标数据计算每一段裂纹的成长向量；

统计每一段裂纹的成长向量对应的成长次数；

计算每一段裂纹的成长向量对应的概率；

通过将每一段裂纹的成长向量的每个坐标与对应的概率相乘，获得裂纹生成元的向量坐标；

设定一个方向向量集合的顺序，便获得了一个确定的裂纹生成元；

在三维像素空间中，将所有裂纹点之间的裂纹线段归纳为26个成长方向向量，其组成的集合为：

其中，D表示成长方向矩阵，d_i表示第i种成长方向向量，d_i＝(D_1,i,D_2,i,D_3,i)^T，i＝1,2...,26；

在二维像素平面中，将所有裂纹点之间的裂纹线段归纳为8个成长方向向量，其组成的集合为：

对像素空间中各方向统计特征一致的裂纹线，设沿着26个方向的累计生长次数为T_i，t_max表示总生长次数，则成长方向向量对应的概率集合P＝{p_i},p_i∈[0,1]，式中：且

当成长方向向量集合和对应的概率集合确定后，设定一个成长方向的检索集合ΔS＝{ΔS_t}，ΔS_t∈[1,2,...,26]，t＝1,2,...,n-1，在二维像素空间时，ΔS_t∈[1,2,...,8]，则获得一条各个方向成长概率和为1的裂纹生成元。

2.根据权利要求1所述基于生成元的裂纹生成方法，其特征在于，通过图像处理方法获得裂纹点坐标数据的步骤包括：

对待处理裂纹图像进行二值化处理；

对经过二值化处理的裂纹图像进行形态学细化处理，获得标准裂纹轮廓线图像；

通过提取所述标准裂纹轮廓线图像中的裂纹所在像素位置，获得裂纹点的坐标数据，记为F＝{f_i},f_i＝(x_i,y_i,z_i)^T,i＝1,2...,n，其中，F表示裂纹点的集合，符号T表示转置，f_i表示裂纹线中第i个点的坐标，则裂纹起点为f₁＝(x₁,y₁,z₁)^T，裂纹终点为f_n＝(x_n,y_n,z_n)^T。

3.根据权利要求1所述基于生成元的裂纹生成方法，其特征在于，

设定裂纹生成元的起点坐标全为0，即Δf₁＝(0,0,0)^T，此时，该生成元的有序成长向量集合系统ΔD＝{p_id_i},i＝1,2,...,26，其中，d_i表示第i种成长方向向量，p_i表示第i种成长方向向量对应的概率，在二维像素空间中，i＝1,2...,8；

当已知生成元的成长向量集合系统ΔD、每条生成元的成长方向检索集合ΔS，以及组合数n-1时，一条统计上成长方向向量及其对应的概率一致的裂纹点集合系统G_ΔDP＝(ΔD_i,ΔS_i,n-1),i＝1,2,3,...n-1，式中，ΔD_i表示第i个生成元，ΔS_i表示第ΔS_i个生成元中每段的顺序。