[发明专利]钢结构螺栓松动快速识别方法

权利要求书

1.一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，所述方法包括：

获得包含螺栓的钢结构图像；提取所述钢结构图像中的边缘像素点；

任选一个所述边缘像素点作为生长起始点根据预设生长次数进行边缘生长，获得一条生长边缘线；若所述生长边缘线存在交叉点，则根据所述交叉点将所述生长边缘线分割为多个子边缘；根据每个子边缘上所述边缘像素点的坐标信息判断所述子边缘的边缘类别；所述边缘类别包括曲线边缘和直线边缘；根据所述坐标信息判断相邻且同类的所述边缘类别的所述子边缘是否共线，若共线则将两个所述子边缘合并，获得合并子边缘并重新判断所述合并子边缘的所述边缘类别；若所述生长边缘线不存在交叉点，则以所述生长边缘线作为所述合并子边缘并判断其所述边缘类别；

以所述生长边缘线的端点作为新的所述生长起始点根据所述生长次数在所述合并子边缘之外的其他边缘像素点继续进行边缘生长，获得多个所述合并子边缘，直至所有边缘像素点完成生长，获得所有所述合并子边缘；将同类且共线的相邻所述合并子边缘继续进行合并，每次合并过程都需要判断新的所述合并子边缘的所述边缘类别；直至所述合并子边缘无法继续合并，获得多条边缘线；

将所述直线边缘和不闭合的所述边缘线剔除，获得多个闭合边缘曲线；对所述闭合边缘曲线进行霍夫圆检测，获得多个霍夫圆；将同心圆的所述霍夫圆分为一组，获得组内所述霍夫圆的最小半径；统计所有组的所述最小半径，以频数最多的所述最小半径对应的所述霍夫圆作为螺栓区域；

根据所述螺栓区域内的像素值信息分割出凹槽区域；根据所述凹槽区域的拟合直线的倾角判断螺栓是否出现松动。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，所述边缘生长过程包括：

若所述生长起始点的八邻域内存在其他所述边缘像素点，则将八邻域范围内的其他所述边缘像素点作为生长点并继续生长，直至达到所述生长次数或者所述生长点的八邻域范围内不存在其他所述边缘像素点，完成一次所述边缘生长过程；所述边缘生长过程中的所述生长起始点和所述生长点构成所述生长边缘线。

3.根据权利要求1所述的一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，判断所述生长边缘线是否存在交叉点的方法包括：

获得所述生长边缘线上每个所述边缘像素点的梯度方向；若一个所述边缘像素点与相邻的所述边缘像素点的梯度方向差异均大于预设方向差异阈值，则将该所述边缘像素点作为候选交叉点；

将所述候选交叉点根据坐标信息进行聚类，获得候选交叉点组；以所述候选交叉点组内所述候选交叉点的平均坐标作为所述交叉点的坐标，获得所述交叉点。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，所述根据每个子边缘上所述边缘像素点的坐标信息判断所述子边缘的边缘类别包括：

将所述子边缘进行细化操作，获得细化边缘；连接所述细化边缘的两个端点，获得参考直线；获得所述细化边缘上每个细化点到所述参考直线的偏移距离；将所述偏移距离大于预设距离阈值的所述细化点作为偏移点；若所述细化边缘的偏移点数量与细化点总数量的比值大于预设比例阈值，则认为所述细化边缘对应的所述子边缘为曲线边缘，否则，为直线边缘。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，所述根据所述坐标信息判断相邻且同类所述边缘类别的所述子边缘是否共线包括：

获得相邻且同类所述边缘类别的所述子边缘的所述参考直线；获得所述参考直线相对于水平横轴的参考倾角；若参考倾角的差异绝对值小于预设参考倾角阈值，则认为两条所述子边缘共线；反之，则认为不共线。

6.根据权利要求1所述的一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，所述获得多条边缘线后还包括：利用闭运算处理所述边缘线。

7.根据权利要求1所述的一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，所述根据所述螺栓区域内的像素值信息分割出凹槽区域包括：

利用大津阈值算法对所述螺栓区域进行分割，获得所述凹槽区域。

8.根据权利要求1所述的一种钢结构螺栓松动快速识别方法，其特征在于，所述根据所述凹槽区域的拟合直线的倾角判断螺栓是否出现松动包括：

利用最小二乘法拟合所述凹槽区域内的所有像素点，获得所述拟合直线；获得所述拟合直线相对于水平横轴的夹角；如果所述夹角的绝对值大于预设角度阈值，则认为对应的螺栓出现松动。