基于数字图像处理的表面裂缝宽度测量

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1、第27卷第2期公路交通科技V0l_27No．22010年2月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentFeb．2010文章编号：1002—0268(2010)02-0075-04基于数字图像处理的表面裂缝宽度测量叶贵如，周青松，林晓威(1．浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310058；2．福州市公路局，福建福州350002)摘要：为了避免传统人工裂缝宽度检测方法耗时、耗力、危险、花费高等缺点，提出了一种新的基于数字图像处理技术的表面裂缝宽度测量方法。介绍了该法首先通过编制的程序对采集到的数字图像进行像素标定、灰度转换、阈值

2、分割、中值滤波等步骤后，提取裂缝的图像，进而计算得到裂缝的宽度的过程。同时，利用试验方法对该法进行了误差分析，验证了该法具有相当高的精确性与可行性，可以满足工程实际的需要。关键词：桥梁工程；宽度测量；图像处理；裂缝；标定中图分类号：TU198．6文献标识码：AMeasurementofSurfaceCrackWidthBasedonDigitalImageProcessingYEGuiru，ZHOUQingsong，LINXiaowei2(1．CortegeofCivilengineeringandArchitecture，ZhejiangUmve~ity，HangzhouZhejian

3、g310058，China；2．FuzhouRoadBureau，FuzhouFian324100，China)Abstract：Thesurfacecrackwidthofbridgeisaveryimportantindexinthesecurityassessmentofbridges．Conventionalmanualcrackwidthdetectionmethodislabor—consuming，dangerousandcostly．Toavoidtheseshortcomings，aDewsurfacecrackwidthdetectionmethodbasedondi

4、gitalimageprocessWaspresented．Byusingthismethod，theproceduretoprocessthedigitalimage，includingpixelcalibration，grayscaleconvert，thresholdsegmentation，medianfilteringbyproducedprogram，andthenextracttheimageofthecrackandcalculatethewidth，Waspresented．Theerroranalysisofthemethodwasalsoperformedbytes

5、ttoverifyitsfeasibilityandtheaccuracy，whichshowsthatthismethodCanmeettherequirementofengineeringpractice．Keywords：bridgeengineering；widthmeasurement；imageprocessing；crack；calibration及数码摄影技术的发展，基于图像处理技术的结构检0引言测方法得到了迅速的发展。例如：文献[3]介绍了桥梁、房屋、道路等混凝土结构由于设计、施工基于数字图像处理技术的非接触式应变测量方法；文及使用过程中的各种荷载的作用，都会产生裂缝，

6、裂献[4]介绍了基于数字图像处理的白光散斑位移测缝的宽度和长度反映了结构当前的工作状态。当裂缝量方法；文献[5]介绍了基于数字图像处理的震动的宽度过大时就会影响其美观性、耐久性甚至危及结测量方法。利用图像处理技术来测量结构物表面裂缝构的安全性。因此定时监测结构物表面裂缝的宽度是宽度是一种无损检测方法，该方法只需1台普通数码结构物检测的重要内容之一l1J。相机采集1幅裂缝的图像，即可确定裂缝的宽度，对传统的基于人工视觉检测裂缝的方法愈来愈不能被测结构物干扰小，设备简单，易于实现。适应桥梁检测发展的要求，主要是由于速度慢，个人主观程度大，而且花费高，危险【21。随着计算机技术收稿13期：20

7、08—11495作者简介：叶贵如(1958～)，男，浙江杭州人，教授，研究方向为桥梁结构分析与施工监控、振动与信号分析、结构故障诊断(kansonzhou@zju．edu．cn)76公路交通科技第27卷垂直裂缝平面)进行拍摄减少畸变。因此需不断地轻1数字图像与图像中像素的标定微调节相机的倾角，观察裂缝平面在相机中的成像，1．1数字图像尽可能地使裂缝平面与相机光轴垂直，即裂缝在相机数字图像是相对传统的模拟图像而言的。将连续中的成像应为