[发明专利]一种混凝土裂缝检测方法及装置

说明书

本发明公开的一种混凝土裂缝检测方法及装置，其中，方法包括：获取混凝土构造物表面的图像数据；利用二值化方法对图像数据进行处理；提取图像轮廓；对轮廓进行特征转换；利用级联分类器处理特征量，以识别图像中的混凝土裂缝；将识别出的混凝土裂缝轮廓进行填充；确定轮廓的最大宽度的位置点P；确定轮廓P点的主方向，沿与该主方向垂直方向测量轮廓的宽度，得到裂缝最宽位置的宽度。装置包括：图像获取模块、数据处理模块和数据显示模块。本发明可以从图像中自动识别出裂缝，无需先用肉眼观察，只要手持摄像头在混凝土表面推扫一遍即可检测出裂缝并进行裂缝宽度的测量，能够将人眼解放出来，同时能够大大的增加裂缝检测效率。

技术领域

本发明涉及混凝土裂缝检测技术领域，尤其涉及一种混凝土裂缝检测方法及装置。

背景技术

目前，混凝土裂缝的检测方法主要有两种，第一种是利用超声波法检测裂缝，其原理是利用超声波穿透混凝土内部来探测裂缝的存在，检测者手持一对超声波收发器，将其分别置于混凝土构件两个不同的表面(对测法)或者同一表面上的不同位置(平测法)，开动超声波换能器，并观察接受信号来判定裂缝，这种方法由于效率非常低，不适用于大面积的裂缝普查，主要是针对已经发现的裂缝进行宽度、深度等进一步的检测，另一种方法是当前混凝土构造物外观检查所使用的一般方法，即基于人工肉眼观察发现裂缝，然后用裂缝观测仪(或称裂缝测宽仪)测定其宽度，裂缝观测仪的主要检测部件是一个经过标定的微距摄像头，把它置于裂缝上方，算出裂缝宽度，这种方法虽然比超声波法效率高，但是对人的精力损耗很大，除了极少数严重开裂的情况，混凝土构造物一般的表面裂缝宽度大多在0.01-0.1mm量级，用肉眼观察必须十分仔细才能发现，观察者一般在二十分钟内就会感到明显的视觉疲劳，敏感度大幅降低，显然，这种方法存在其固有的缺陷，不适合大面积的裂缝普查。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供A，从而有效解决现有技术中存在的不足之处。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种混凝土裂缝检测方法，包括：

S1、获取混凝土构造物表面的图像数据；

S2、利用二值化方法对步骤S1中获得的图像数据进行处理，得到二值化图像；

S3、提取步骤S2中得到的二值化轮廓，并滤除图像中噪点；

S4、对步骤S3中的轮廓进行特征转换，得到轮廓特征量；

S5、利用级联分类器处理步骤S4中的特征量，以识别图像中的混凝土裂缝；

S6、将步骤S5中识别出的混凝土裂缝轮廓进行填充；

S7、确定步骤S6中轮廓的最大宽度的位置点P；

S8、确定轮廓于步骤S7中得到的P点处的主方向，沿与该主方向垂直方向测量轮廓的宽度，得到裂缝最宽位置的宽度。

进一步的，步骤S5中的所述级联分类器为神经网络模型，该神经网络模型经过以下步骤训练：

A、采集样本图像数据，样本图像数据包含混凝土裂缝以及非混凝土裂缝，并分别建立样本集；

B、对步骤A中的样本图像进行二值化、提取轮廓处理，再转化成包含数个特征值的有序数组，即特征转换；

C、将特征转换后的样本按各自类型建立样本集；

D、将步骤C中的样本集带入神经网络模型进行逐级训练，训练的正样本均为混凝土裂缝样本，负样本为非混凝土裂缝样本；

进一步的，步骤A中非混凝土裂缝包括：a、斑块、污渍或块状修补痕迹；b文字；c水痕或补痕；d施工缝；e笔画或划痕。

进一步的，步骤B中的数个特征值包括周长、面积比、圆率、方正率、填充度以及离散度。