【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，具体涉及一种人防通道的封堵方法及系统。
技术介绍
1、人防通道通常是用于满足特定场所安全需求而设计的一种通道，在建筑施工过程中，盾构机在施工场地地底进行挖掘隧道或管道时，需要挖掘的隧道或者管道方向与人防通道方向相交时，即人防通道位于盾构推进范围内，为保证盾构顺利推进，需对此人防通道进行混凝土封堵；利用现有的机器视觉检测技术对人防通道封堵过程中水泥凝固的表面裂纹缺陷进行检测并及时预警，可以实时对人防通道封堵的质量进行检测。由于利用显著性检测算法对裂纹区域进行裂纹显著性计算时，混凝土表面并非颜色均匀统一，例如gr显著性检测算法，而且裂纹区域出现位置较为随机且形状狭长，同时和混凝土表面其他纹理区别不明显，因此该算法对裂纹区域裂纹显著性计算时存在偏差，从而导致对混凝土表面裂纹提取存在偏差。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种人防通道的封堵方法及系统，以解决现有的利用显著性检测算法对裂纹区域进行裂纹显著性计算时，混凝土表面并非颜色均匀统一，而且裂纹区域出现位置较为随机且形状狭长，如此该算法对裂纹区域裂纹显著性计算时存在偏差，从而导致对混凝土表面裂纹提取不准确地问题。
2、本专利技术的一种人防通道的封堵方法及系统采用如下技术方案：
3、本专利技术一个实施例提供了一种人防通道的封堵方法，该方法包括以下步骤：
4、获得人防通道的混凝土表面的灰度图像；
5、根据灰度图像中各分块间的匹配距离特征以及各分块间的灰度均值的差异，获得
6、根据各分块之间的差异程度对灰度图像中所有分块进行聚类，获得若干聚类簇；对聚类簇中存在相邻关系的分块进行凸包检测获得疑似裂纹区域；
7、根据聚类簇在灰度图像中的疑似裂纹区域的边缘像素点距离疑似裂纹区域质心点的距离特征，获得聚类簇的分块中存在裂纹的可能性；
8、根据聚类簇的分块中存在裂纹的可能性从所有聚类簇中筛选出目标簇，目标簇中的像素点将记为初始裂纹像素点；
9、根据目标簇中初始裂纹像素点的灰度与非初始裂纹像素点的灰度差异、以及目标簇中初始裂纹像素点的梯度幅值，获得目标簇中每个初始裂纹像素点的裂纹显著性；
10、根据目标簇中每个初始裂纹像素点的裂纹显著性，获得裂纹区域；根据裂纹区域对人防通道进行封堵预警。
11、优选的，所述根据灰度图像中各分块间的匹配距离特征以及各分块间的灰度均值的差异，获得灰度图像中各分块之间的差异程度，包括的具体公式如下：
12、式中，表示灰度图像中第个分块和第个分块之间的差异程度；表示灰度图像中第个分块和第个分块之间各自分块对应的灰度直方图分布曲线之间的匹配距离；表示第个分块的灰度均值；表示第个分块的灰度均值；表示第个分块质心和第个分块质心之间的欧式距离；表示线性归一化函数。
13、优选的，所述根据各分块之间的差异程度对灰度图像中所有分块进行聚类，获得若干聚类簇，包括的具体步骤如下：
14、采用dbscan聚类算法对灰度图像中所有分块进行聚类，获得若干个聚类簇，dbscan聚类算法使用的度量距离为灰度图像中任意两个分块之间的差异程度。
15、优选的，所述根据聚类簇在灰度图像中的疑似裂纹区域的边缘像素点距离疑似裂纹区域质心点的距离特征，获得聚类簇的分块中存在裂纹的可能性，包括的具体公式如下：
16、式中，表示第个聚类簇的分块中存在裂纹的可能性；表示第个聚类簇在灰度图像中的第个疑似裂纹区域的边缘像素点距离疑似裂纹区域质心点的最大距离；表示第个聚类簇在灰度图像中的第个疑似裂纹区域的边缘像素点距离疑似裂纹区域质心点的最小距离；表示第个聚类簇中分块形成的疑似裂纹区域数量；表示第个聚类簇中所有分块得到的灰度直方图中所有灰度级中对应的像素点数量的最大值；表示第个聚类簇中所有分块得到的灰度直方图中所有灰度级中对应的像素点数量的最小值；表示线性归一化函数。
17、优选的，所述根据聚类簇的分块中存在裂纹的可能性从所有聚类簇中筛选出目标簇，包括的步骤如下：
18、当聚类簇的分块中存在裂纹的可能性大于第一预设阈值时，所述聚类簇记为目标簇。
19、优选的，所述根据目标簇中初始裂纹像素点的灰度与非初始裂纹像素点的灰度差异、以及目标簇中初始裂纹像素点的梯度幅值，获得目标簇中每个初始裂纹像素点的裂纹显著性，包括的具体公式如下：
20、式中，表示目标簇中第个初始裂纹像素点的裂纹显著性；表示自然常数；表示目标簇中第个初始裂纹像素点的灰度值；表示非目标簇中第个像素点的灰度值；表示非目标簇中像素点的个数；表示目标簇中第个初始裂纹像素点的梯度幅值。
21、优选的，所述根据目标簇中每个初始裂纹像素点的裂纹显著性，获得裂纹区域，包括的具体步骤如下：
22、当目标簇中任意一个初始裂纹像素点归一化后的裂纹显著性大于第二预设阈值时，将所述任意一个初始裂纹像素点记为裂纹像素点；
23、将所有裂纹像素点构成的区域记为裂纹区域。
24、优选的，所述根据裂纹区域进行封堵预警，包括的具体步骤如下：
25、当混凝土表面的裂纹严重程度大于第三预设阈值时，要进行封堵预警。
26、优选的，所述混凝土表面的裂纹严重程度的具体计算公式如下：
27、式中，表示混凝土表面的裂纹严重程度；表示裂纹区域像素点的个数；表示灰度图像中所有像素点的数量；表示裂缝区域中所有连通域的长度的最大值；表示灰度图像左上角和右下角的像素点之间的欧式距离。
28、本专利技术还提出了一种人防通道的封堵系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现前述所述的一种人防通道的封堵方法的步骤。
29、本专利技术的技术方案的有益效果是：根据混凝土表面的灰度图像上分块之间的差异程度作为分块之间的度量距离，使得混凝土表面颜色相似的分为一类，避免了混凝土表面颜色不均匀对显著性检测带来的影响，进一步根据每个类簇的分块在灰度图像中相邻区域凸包形状特征进行分析，得到每个类簇中的分块存在裂纹的可能性，准确的描述了裂缝的形态和灰度分布情况，再通过可能性计算初始裂纹像素点的裂纹显著性，该裂纹显著性在考虑了形态和灰度分布基础上分析了可能是裂缝的像素点和其他像素点的差异情况，突出了裂缝和其他纹理的差别，准确的评估出裂缝出现的具体位置，通过裂纹显著性进行后续的分析，然后计算得到裂纹区域以及裂纹的严重程度，提高了裂纹检测的准确性，则可以准确进行封堵预警。
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1.一种人防通道的封堵方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据灰度图像中各分块间的匹配距离特征以及各分块间的灰度均值的差异，获得灰度图像中各分块之间的差异程度，包括的具体公式如下：
3.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据各分块之间的差异程度对灰度图像中所有分块进行聚类，获得若干聚类簇，包括的具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据聚类簇在灰度图像中的疑似裂纹区域的边缘像素点距离疑似裂纹区域质心点的距离特征，获得聚类簇的分块中存在裂纹的可能性，包括的具体公式如下：
5.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据聚类簇的分块中存在裂纹的可能性从所有聚类簇中筛选出目标簇，包括的步骤如下：
6.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据目标簇中初始裂纹像素点的灰度与非初始裂纹像素点的灰度差异、以及目标簇中初始裂纹像素点的梯度幅值，获得目标簇中每个初始裂纹像
7.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据目标簇中每个初始裂纹像素点的裂纹显著性，获得裂纹区域，包括的具体步骤如下：
8.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据裂纹区域进行封堵预警，包括的具体步骤如下：
9.根据权利要求8所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述混凝土表面的裂纹严重程度的具体计算公式如下：
10.一种人防通道的封堵系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的一种人防通道的封堵方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种人防通道的封堵方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据灰度图像中各分块间的匹配距离特征以及各分块间的灰度均值的差异，获得灰度图像中各分块之间的差异程度，包括的具体公式如下：
3.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据各分块之间的差异程度对灰度图像中所有分块进行聚类，获得若干聚类簇，包括的具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据聚类簇在灰度图像中的疑似裂纹区域的边缘像素点距离疑似裂纹区域质心点的距离特征，获得聚类簇的分块中存在裂纹的可能性，包括的具体公式如下：
5.根据权利要求1所述一种人防通道的封堵方法，其特征在于，所述根据聚类簇的分块中存在裂纹的可能性从所有聚类簇中筛选出目标簇，包括的步骤如下：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳植，窦魁锋，宋娟娟，刘建国，檀俊坤，何帅，付凯，李峙颉，孔辉，王岳，齐国璞，闫晏，王文聪，
申请(专利权)人：中铁七局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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