[发明专利]基于HIS不同光学特性的桥梁麻面缺陷检测方法

权利要求书

1.一种基于HIS不同光学特性的桥梁麻面缺陷检测方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

1)将待处理的彩色图像由RGB彩色空间转换为HSI彩色空间，提取获得彩色图像的H分量图像，S分量图像或I分量图像；

2)根据麻面缺陷在S分量图像或I分量图像中的区域分布以及灰度差异性，对对应的分量图像进行预处理，找出对应的分量图像灰度直方图中缺陷灰度值的波峰波谷；

3)根据步骤2)的波峰波谷的情况对相应分量图像进行分割，获得二值化图像，再对二值化图像去噪；

4)统计去噪后的二值图像连通区域的面积，对麻面缺陷进行分类；

步骤2)中所述的根据麻面缺陷在S分量图像或I分量图像中的区域分布以及灰度差异性，对图像进行预处理，找出图像灰度直方图中缺陷灰度值的波峰波谷；具体为：

①将S分量图像的灰度直方图中每相邻的两个灰度值之间求差分(diff(N),N∈[0,255])，然后差分值取绝对值，计算图像像素的灰度值的总体偏差值std；

②根据diff(N)，寻求灰度直方图中波峰波谷的灰度值，波峰记为peak(i)，波谷记为trough(i)；

③求出各个波峰与相邻波谷的高度差height(i)，判断高度差height(i)与总体偏差值std之间的大小，若height(i)std，则保留该波峰波谷，记为height′(i)，否则剔除；

④对保留的height′(i)求局部偏差deviation，再次筛选满足条件的波峰与波谷，若height(i)deviation，保留该波峰波谷，记为height″(i)，否则剔除；

⑤求出height″(i)中波峰的最大值max(peak(i))，根据该波峰找到其相邻的波谷点，取max(trough(i))为阈值threshold，若S分量图像像素点的灰度值Nthreshold，则该像素点置0，否则像素点置为255；

⑥统计二值图像连通区域的总面积area，并计算连通区域总面积所占图像的面积比△1，判断△1的大小，若△1exp，exp为经验值，执行步骤S3，否则提取I分量图像执行步骤2)；

其中，当I分量图像执行步骤2)时，求出height″(i)中波峰的最小值min(peak(i))，取min(peak(i))为阈值threshold，若像素点的灰度值Nthreshold，则该像素点置0，否则像素点置为255。

2.根据权利要求1所述的基于HIS不同光学特性的桥梁麻面缺陷检测方法，其特征在于：步骤1)中所述的将待处理的彩色图像由RGB彩色空间转换为HSI彩色空间的转换公式为：

其中

其中，R,G,B分别为图像中一个像素的红色、绿色、蓝色分量，H,S,I分别为图像中一个像素的色调、饱和度和亮度分量。

3.根据权利要求1所述的基于HIS不同光学特性的桥梁麻面缺陷检测方法，其特征在于：步骤3)中所述的对相应分量图像进行分割，获得二值化图像，再对二值化图像去噪，具体为：计算二值图像各个连通区域的面积area(i)，设置阈值实现二值图像的去噪处理，若area(i)minarea×p，则剔除该连通区域；其中，minarea为连通区域面积最小的值，p为比例系数。

4.根据权利要求1所述的基于HIS不同光学特性的桥梁麻面缺陷检测方法，其特征在于：步骤4)中所述的统计二值图像连通区域的面积，对麻面缺陷破坏程度进行分类；具体为：统计二值图像连通区域的总面积area′，并计算连通区域总面积所占连通区域最小外接矩形面积S的密集度△2，若△2≤T1，则判定该图像的麻面缺陷破坏程度属于Ⅰ级；否则，若△2≤T2，则判定该图像的麻面缺陷破坏程度属于Ⅱ级；否则判定该图像的麻面缺陷破坏程度属于Ⅲ级。