[发明专利]一种裂缝缺陷检测系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种裂缝缺陷检测系统及其实现方法，系统包括图像缺陷判断模块和裂缝检测模块，实现方法包括：通过裂缝缺陷检测系统采集待检测图像，通过阈值比较法判断采集的待检测图像中是否存在缺陷；采用支持向量机的方法对缺陷的特征结果进行分类，确定待检测图像的缺陷是否为裂缝。本发明相较于传统的人工检测方法，大大降低了人工成本且提高了检测的精准度；另外，本发明相较于现有采用超声波检测法和光纤检测法的缺陷检测方法，降低了操作难度，更加方便。本发明作为一种裂缝缺陷检测系统及其实现方法，可广泛应用于缺陷检测领域。

技术领域

本发明涉及缺陷检测领域，尤其是一种裂缝缺陷检测系统及其实现方法。

背景技术

裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的一种缺陷，裂缝的存在会严重影响结构的抗渗性能，导致水分及有害物质渗入，诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化，从而严重损害工程结构的承载能力，对安全性产生影响。即使尚未直接影响使用安全，也会导致适用性和耐久性的下降。其中，裂缝宽度检测在裂缝检测中不容忽视，其常被作为构件评估、施工验收、事故鉴定与维修补救的重要依据。而核岛厂房(包含反应堆厂房、燃料厂房、电气厂房和核辅助厂房)是整个核电厂的核心区域，裂缝不仅影响核岛厂房结构本身的承载力，而且与核安全密切相关，因此，严格控制核岛厂房混凝土墙体的裂缝宽度具有重大意义。目前，反应堆厂房的安全壳混凝土的裂缝宽度检测通常是在为期十年的安全壳整体性试验中完成，相邻两次检查时间间隔较长，且无法覆盖整个核岛厂房区域，对于裂缝的控制和跟踪较为不利。综上，亟需改变现有核电站混凝土裂缝宽度检测的方法与技术。

目前，测试混凝土缺陷的方法主要有以下几种：(1)通过塞尺或缺陷宽度对比卡实现缺陷宽度测量；(2)通过缺陷显微镜实现缺陷宽度测量，即采用具有一定放大倍数的显微镜直接观测缺陷宽度；(3)通过显示缺陷图像，人工读取缺陷宽度；(4)通过超声波法对缺陷的深度和宽度进行检测；(5)光纤方法，通过提前将光纤传感器埋入结构中或附着到结构表面上，利用光强的变化来测量裂纹宽度和位置。前三种方法均需要人工进行检测，劳动强度较大，并且存在较大读数误差。超声波法需要偶联剂进行测量，实际操作中不方便，而在光纤方法结构上铺设光纤传感器会使测量更加复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的在于：提供一种人工成本低、精确度高且操作简单的裂缝缺陷检测系统。

本发明的第二个目的在于：提供一种人工成本低、精确度高且操作简单的裂缝缺陷检测系统的实现方法。

本发明所采取的第一个技术方案是：

一种裂缝缺陷检测系统，包括：

图像缺陷判断模块，用于通过阈值比较法判断采集的待检测图像中是否存在缺陷；

裂缝检测模块，用于针对存在缺陷的图像，采用支持向量机的方法对缺陷的特征结果进行分类，确定待检测图像的缺陷是否为裂缝。

进一步，所述图像缺陷判断模块包括：

预处理模块，用于对采集的图像进行预处理；

子图像灰度差特征值模块，用于将预处理后的图像等分成多个子图像，并提取每个子图像的灰度差特征值；

彩色直方图特征模块，用于对预处理后的图像进行彩色直方图特征提取；

学习训练模块，用于根据提取的彩色直方图特征和灰度差特征值，训练得到平均灰度差、标准差和平均彩色直方图；

阈值比较模块，用于根据学习训练模块的处理结果和设定的阈值T_B，计算待检测图像与标准图像的参数差，若参数差大于设定阈值T_B，则待检测图像存在缺陷；反之，则待检测图像不存在缺陷，其中，参数差E_Bij的计算公式为：