基于数字图像处理的桥梁裂缝测量技术.pdf

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1、口经验交流口仪器仪表用户doi：10．3969／j．issn．1671-1041．2011．01．025基于数字图像处理的桥梁裂缝测量技术夏巨武；陈普春；陈卓；万丽(1．西南石油大学电子信息工程学院，成都610500；2．西南石油大学理学院，成都610500)摘要：针对人工视觉测量桥梁裂缝方法存在的种种弊端。提出基于数字图像处理的桥梁裂缝测量的新算法。首先对采集到的裂缝图像进行数学形态学腐蚀处理。接着进行区域生长，将腐蚀后的图像二值化、细化，得到裂缝中心线。以中心线上的点为种子点向原图裂缝的两边缘逼近。进一步处理就可以得到裂缝的长度和宽度等参数。关键词：裂缝测量；形态学；区域生长；细化中图分

2、类号：TP391文献标志码：BBridgecrackdetectiontechnologybasedondigitalimageprocessingXIAJu—WU，CHENPu—chun，CHENZhuo，WANLi(1．SchoolofElectronics&InformationEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China；2．SchoolofSciences，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)Abstract：Toovercomethevario

3、usofdisadvantagesofthemanualvisualmeasuremethodofbridgecrack，anewalgo—mhmisputforthonthebasisofdigitalimageprocessingtechnology．Firstthemathematicalmorphologyprocessingisusedtoerodetheobtainedimageofcrack．Thengrowthearea，transformtheerodedimageintobinaryimageandthinittoobtainthecenterlineofthecrack

4、．Startingfromtheseedpointonthecenterlinetoapproachtotwosideedgetheparameterssuchaslengthandwidthofthecrackcanbeobtainedafterfurtherprocessing．Keywords：crackmeasurement；morphology；regiongrow；thinO引言位形式表示的腐蚀运算为近年来，我国交通基础设施建设发展迅猛，各地I厂(Ob)(，Y)=min{+i，Y+．『)一兴建了大量的混凝土桥梁。而桥梁裂缝直接关系到6(√)I(+i，Y+)∈D，，(iJ)∈D}(

5、1)桥梁的使用寿命和安全，所以桥梁裂缝的测量就是重从定义可知，腐蚀运算相当于在结构单元定义的中之重了⋯。现在国内对桥梁裂缝的测量还只是停邻域内选择厂一b的最小值，在每一点上的腐蚀值是在留在人工直接测量阶段，利用标尺与裂缝比较，得到跨度为D的区间内，与b之差的最小值J。裂缝宽度的估计值。而对不规则裂缝只能测量直线1．2裂缝区域生长与细化长度，没有精度可言。另外，桥梁一般离地面有一定对原始图像自上而下、从左到右进行扫描，将第的高度，人工的测量难度很大，还很不安全，特别是水一个未曾标记的裂缝点作为种子点进行生长。区域的上桥。当大量裂缝同时存在，工作量就相当大。而图一致性标准和生长规则如下：假设种子

6、区域为D，由像处理的方法能方便快捷地得到桥梁裂缝的宽度、长均值和标准差m、作为衡量灰度一致性的特征度和面积J。矢量。m=∑Ax，y)(2)1图像的预处理tl,1．1图像的形态学腐蚀处理厂————————————————一一将数字摄像机得到的彩色裂缝图像转化为灰度√。‘fix,一ml2(3)图像。裂缝图像的裂缝区域一般很窄，一般的图像增71(，y)=(1一)(4)强处理都可能丢失裂缝信息。这里我们直接对图像进行灰度形态学腐蚀处理。式中，n为当前区域的像素数；是反应生长条件苛设灰度图像为，Y)，结构单元为b(，Y)，用移刻程度的量，在区域生长过程中可动态调整，放宽限72EICVo1．182O11

7、No．1欢迎光临本刊网站http：／／www．eic．com．cn仪器仪表用户制直至“恰好”将区域分割完毕。2)确定搜索宽度w和阈值T，注意W>R，但w生长规则：若像素灰度值_厂(，Y)满足：l，Y)也不能取得太大，太大将延长运算时间；T=lf(X，y)一ml≤T(，Y)，则(，Y)可并人区域D，同时更新m，一f(X±W，Y)I，T要依据最后的反馈结果加以修正，和n。以期得到最好的效果。对局域生长图像进行循环