[发明专利]一种裂纹测量内窥镜

权利要求书

1.一种裂纹测量内窥镜，其特征在于，所述内窥镜包括摄像头、内窥镜检测系统以及主机，其中内窥镜检测系统包括显示屏以及图像处理设备，所述内窥镜的裂纹测量流程为：

S1：利用内窥镜的摄像头检测被测物，并利用高清图像传感技术将检测到的被测物图像传输到显示屏以及图像处理设备；

S2：图像处理设备基于伽马变换方法对被测物图像进行图像增强处理；

S3：图像处理设备利用腐蚀膨胀方法对增强后的图像进行处理，去除图像中的孤立点以及空洞，避免图像中的孤立点以及空洞被检测为裂纹；

S4：图像处理设备利用基于图像金字塔的裂纹检测模型对图像中的裂纹进行检测，并在显示屏中标记检测到的裂纹；

S5：显示屏对标记到的裂纹进行裂纹长度以及宽度的测量，将测量结果标记在显示图像对应裂纹的上方；

所述S4步骤中利用基于图像金字塔的裂纹检测模型对图像中的裂纹进行检测，包括：

所述裂纹检测模型包括图像编码器、图像金字塔以及图像解码器；

所述图像编码器的输入为腐蚀膨胀处理后的被测物图像M，所述图像编码器包括一个步长为1的3*3像素大小的卷积层以及一个步长为2的2*2像素大小的空洞卷积层，所述图像编码器对图像M进行编码处理的公式为：

F₁＝Conv(M，x_conv)

F₂＝kConv(F₁，x_kconv)

其中：

Conv(·)表示对输入值进行卷积处理，x_conv表示卷积层的参数，包括卷积层的权重以及偏置量；

kConv(·)表示对输入值进行空洞卷积处理，x_kconv表示空洞卷积层的参数，包括空洞卷积层的权重以及偏置量；

F₁表示图像M的卷积特征；

F₂表示图像M的空洞卷积特征，将空洞卷积特征作为图像编码器的输出，并将F₂输出到图像金字塔；

所述图像金字塔接收空洞卷积特征F₂，并对空洞卷积特征F₂进行多层拉普拉斯金字塔分解：

L_t＝La(F₂)

其中：

L_t表示第t层的拉普拉斯金字塔分解结果；

La(·)表示拉普拉斯金字塔分解公式；

选取第L层以下的拉普拉斯金字塔分解结果，其中L小于10，设置特征阈值δ，对于所选取的每层拉普拉斯金字塔分解结果中的任意特征点，若该特征点大于特征阈值δ，则将其标记为图像裂纹区域特征；

将所有拉普拉斯金字塔分解结果进行融合：

Q＝∑L_j

其中：

Q为融合后的特征，将融合特征Q输入到解码器；

所述解码器包含3个步长为2的反卷积层，且每个反卷积层连接着批归一化层，解码器接收融合特征Q，利用反卷积层将融合特征恢复到原始分辨率的图像，图像中具有特征标记的区域即为裂纹区域，将裂纹区域映射到显示屏所接收图像的对应位置，同时显示屏展示具有裂纹区域标记的图像。

2.如权利要求1所述的一种裂纹测量内窥镜，其特征在于，所述S1步骤中利用内窥镜的摄像头检测被测物，包括：

利用内窥镜检测系统中的内窥镜控制设备控制选择内窥镜的拍照或录像功能，并控制内窥镜摄像头的光照强度，拍摄得到被测物的静态图像或动态视频，所述摄像头的探头直径为Φ8mm，像素为100万，景深为8-80mm，可视方向为直视。