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一种隧道病害的识别方法技术

技术编号:10438557 阅读:171 留言:0更新日期:2014-09-17 14:43
本发明专利技术公开了一种隧道病害的识别方法以及多图像识别方法。利用线阵CCD以及图像融合技术,高速获取隧道表面的数字图像并存储。再利用数字图像处理算法对已知隧道病害进行特征分类建模,建立特征数据库,进行病害特征匹配与病害识别,提高了病害检测效率与准确性。对潜在病害利用多次检测手段重复提取病害特征,保证检测效率的同时,提高了病害分类的准确性以及估计参数的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像提取与识别技术,尤其涉及。
技术介绍
近年,有相关单位与学者提出了自动化隧道表面病害信息采集系统,该系统主要 是利用光学成像技术,在移动平台上安装相机设备,对地铁隧道拍摄高清图像并记录图像 拍摄位置。获取地铁隧道高清图像后,再对海量图像数据进行人工搜寻查找隧道病害。该 系统主要解决了隧道内部信息获取问题,维护人员不再需要进入狭窄的隧道仔细排查。 200810235410. 9涉及基于CCD图像特征的表面疲劳裂纹检测方法,该方案公开了表征裂纹 扩展的长度与宽度的方法,并提供可靠的裂纹检测方法。该方案适用于小型工件的裂纹检 测,图像特征库过大时,检测效率低。 201210407674. 4涉及一种用于路面裂纹图像采集与处理的机器视觉系统,包括: CCD相机、高速采集模块、图像预处理模块、图像显示模块、光照模块、图像无线传输模块和 运动控制模块。该案仅罗列物理结构,没有公开裂纹检测的具体技术方案。 201210213385. 0涉及基于二维图像和深度信息的路面信息提取装置,其包括二维 图像提取单元和深度图像提取单元,该方案需要逐一分析画面,数据量庞大,处理效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提出,可以有效识别渗 水,裂缝以及衬砌剥落等表面病害。 本专利技术的技术方案是这样实现的: -种隧道病害的识别方法,其特征在于包括: 线阵(XD相机与位移传感器固定于同一检测平台, 检测平台移动过程中,位移传感器提供位移信号,线阵CCD相机根据该位移信号 获取隧道彩色图像, 线阵C⑶相机获取的图像流媒体数据进行融合; 沿着隧道延伸方向对彩色图像分块压缩存储,将彩色图像转化成灰度图像,降噪 处理; 利用梯度边缘检测算法以及图像区域灰度特征对图像进行分割,并作形态学膨胀 腐蚀与二值化处理,获得轮廓特征; 提供正常的隧道表面和人工标记病害的隧道表面,重复上述步骤,获取隧道表面 正常轮廓特征以及病害轮廓特征,建立数据特征库; 获取待监测隧道表面的轮廓特征,与数据特征库进行特征配准分析,确定隧道病 害位置和类型; 在已知类型的病害位置进行多次成像,提取病害轮廓特征,测算病害参数。 在本专利技术的隧道病害的识别方法中,图像的降噪方法包括图像增强以及滤波算 法。 在本专利技术的隧道病害的识别方法中,病害参数包括渗水面积,裂缝长度、宽度以及 衬砌剥落面积。 一种隧道病害的多图像识别方法,其特征在于包括以下步骤: 检测平台安装多个线阵CCD相机,移动过程中,线状激光器向隧道表面发射激光 线,位移传感器提供位移信号,线阵CCD相机根据该位移信号获取隧道彩色图像,激光线在 与激光器相邻的两个CCD相机获取的两个图像上均有成像; 利用红外激光器标记对不同CCD相机获取的图像进行拼接融合; 对图像进行灰度变换、硬阈值分割,得到二值轮廓特征图,检测轮廓特征 图的直线,标记长度大于设定值的直线,直线坐标为P0S,图像拼接区间为[? 08-index, pos+index],index为拼接区间宽度参数; 生成拼接系数参数 yx = 0· 5*exp(_0. 5*χ2/ 〇 2),其中,X e [-index, index];本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道病害的识别方法,其特征在于包括:线阵CCD相机与位移传感器固定于同一检测平台,检测平台移动过程中,位移传感器提供位移信号,线阵CCD相机根据该位移信号获取隧道彩色图像,线阵CCD相机获取的图像流媒体数据进行融合;沿着隧道延伸方向对彩色图像分块压缩存储,将彩色图像转化成灰度图像,降噪处理;利用梯度边缘检测算法以及图像区域灰度特征对图像进行分割,并作形态学膨胀腐蚀与二值化处理,获得轮廓特征;提供正常的隧道表面和人工标记病害的隧道表面,重复上述步骤,获取隧道表面正常轮廓特征以及病害轮廓特征,建立数据特征库;获取待监测隧道表面的轮廓特征,与数据特征库进行特征配准分析,确定隧道病害位置和类型;在已知类型的病害位置进行多次成像,提取病害轮廓特征,测算病害参数。

【技术特征摘要】
1. 一种隧道病害的识别方法,其特征在于包括: 线阵CCD相机与位移传感器固定于同一检测平台, 检测平台移动过程中,位移传感器提供位移信号,线阵CCD相机根据该位移信号获取 隧道彩色图像, 线阵CCD相机获取的图像流媒体数据进行融合; 沿着隧道延伸方向对彩色图像分块压缩存储,将彩色图像转化成灰度图像,降噪处 理; 利用梯度边缘检测算法以及图像区域灰度特征对图像进行分割,并作形态学膨胀腐蚀 与二值化处理,获得轮廓特征; 提供正常的隧道表面和人工标记病害的隧道表面,重复上述步骤,获取隧道表面正常 轮廓特征以及病害轮廓特征,建立数据特征库; 获取待监测隧道表面的轮廓特征,与数据特征库进行特征配准分析,确定隧道病害位 置和类型; 在已知类型的病害位置进行多次成像,提取病害轮廓特征,测算病害参数。2. 根据权利要求1所述的隧道病害的识别方法,其特征在于,图像的降噪方法包括图 像增强以及滤波算法。3. 根据权利要求1所述的隧道病害的识别方法,其特征在于,病害参数包括渗水面积, 裂缝长度、宽度以及衬砌剥落面积。4. 一种隧道病害的多图像识别方法,其特征在于包括以下步骤: 检测平台安装多个线阵CCD相机,移动过程中,线状激光器向隧道表面发射激光线,位 移传感器提供位移信号,线阵CCD相机根据该位移信号获取隧道彩色图像,激光线在相邻 激光器的两个CCD相机获取的两张图像上均有成像; 对单个线阵CCD相机获取的图像流媒体数据进行融合,获得固定尺寸大小的图像; 利用红外激光器标记对不同CCD相机获取的图像进行拼接融合; 图像拼接完成后,沿着隧道延伸方向对彩色图像分块压缩存储,利用梯度边缘检测算 法以及图像区域灰度特征对图像进行分割,并作形态学膨胀腐蚀与二值化处理,获得轮廓 特征; 提供正常的...

【专利技术属性】
技术研发人员:樊晓东孟俊华唐文平刘家宾樊晓莉惠艳萍冯欣冯宾田明
申请(专利权)人:樊晓东
类型:发明
国别省市:江西;36

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