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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211173109.6 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 广东省公路 建设有限公司湾区特 大 桥养护技 术中心 地址 510699 广东省广州市越秀区寺右新 马路上111-115号五羊新城广场7楼 728房自编73 0房 申请人 广州天勤数字科技有限公司 (72)发明人 潘勇 周旭东 黄少雄 李彦兵 汪新天 李毅 兰建雄 张鑫敏 凌思威 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 李君(51)Int.Cl. G06T 7/60(2017.01) G06T 7/187(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 5/30(2006.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 混凝土裂缝宽度计算方法、 系统、 计算机设 备及存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种混凝土裂缝宽度计算方 法、 系统、 计算机设备及存储介质, 所述方法通过 基于同态滤波对第一图像进行预处理得到增强 的第二图像, 使得后续得到的裂缝图像对比度更 高, 提高了裂缝的边缘检测的准确度; 通过对第 二图像进行色彩聚类得到裂缝区域的掩膜图像, 提高了裂缝区域识别的准确度; 基于形态学处理 第三图像, 消除了得到的中心骨架的毛刺, 进而 使得后续的混凝土裂缝宽度计算更加准确; 通过 连通域检测进一步提升了裂缝边缘检测的准确 性, 使得裂缝的边缘不会因为过粗而影 响混凝土 裂缝宽度计算的准确度, 满足了混凝土裂缝宽度 计算的精度要求。 本发明可广泛应用于图像处理 技术领域。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 115496794 A 2022.12.20 CN 115496794 A 1.一种混凝 土裂缝宽度计算方法, 其特 征在于, 包括以下步骤: 获取第一图像, 所述第一图像为拍摄的待计算裂缝宽度的图像; 基于同态滤波对所述第一图像进行 预处理, 生成第二图像; 对所述第二图像进行色彩聚类, 生成第三图像, 所述第三图像为裂缝区域的掩膜图像; 基于形态学处 理所述第三图像, 得到裂缝的中心骨架; 对所述第三图像进行 连通域检测, 得到所述裂缝的边 缘; 根据所述中心骨架和所述 边缘计算所述裂缝的宽度。 2.根据权利要求1所述的混凝土裂缝宽度计算方法, 其特征在于, 所述预处理包括对数 变换、 傅里叶变换、 频域滤波和傅里叶反变换; 所述基于同态滤波对第一图像进行 预处理, 生成第二图像, 包括: 获取所述第一图像的光强分量和反射分量; 根据所述 光强分量和所述反射分量对所述第一图像进行对数变换, 生成第四图像; 对所述第四图像进行傅里叶变换, 生成第五图像; 通过预设的同态滤波器对所述第五图像进行 频域滤波, 得到频域结果; 对所述频域结果进行傅里叶反变换并取指数, 生成所述第二图像。 3.根据权利要求1所述的混凝土裂缝宽度计算方法, 其特征在于, 所述对所述第 二图像 进行色彩聚类, 生成第三图像, 包括: 按照HSV色彩空间划分所述第二图像, 生成第六图像, 所述第六图像为各种色彩的像素 点组成的图像; 根据分类标准对所述第六图像进行色彩统计, 获取所述第六图像中的第 一色彩类别和 对应的第一色彩占比, 所述分类标准为与所述第六图像中的其他色彩之间的差异大于或者 等于第一预设值, 所述第一色彩占比为对应的所述第一色彩类别对应的像素点与所述第六 图像的所有像素点的比例; 将所述第一色彩类别中色彩最暗、 对应的所述第一色彩占比最低的色彩作为目标色 彩, 所述目标色彩对应所述裂缝的色彩; 根据所述目标色彩和所述第六图像确定所述裂缝的区域, 生成所述第三图像。 4.根据权利要求3所述的混凝土裂缝宽度计算方法, 其特征在于, 所述根据分类标准对 所述第六图像进行色彩统计, 获取所述第六图像中的第一色彩类别和对应的第一色彩占 比, 包括: 获取所述第六图像中所有满足所述分类标准的色彩, 得到第 二色彩类别和对应的第 二 色彩占比, 所述第二色彩占比为对应的所述第二色彩类别对应的像素点与所述第六图像的 所有像素点的比例; 判断所述第二色彩类别的数量是否大于第二预设值; 若所述第二色彩类别的数量大于所述第 二预设值, 则按照所述第 二色彩占比从大到小 的顺序保留数量为所述第二预设值的所述第二色彩类别, 得到所述第一色彩类别和对应的 所述第一色彩占比; 若所述第二色彩类别的数量小于或等于所述第 二预设值, 则将所述第 二色彩类别作为 所述第一色彩类别, 将所述第二色彩占比作为所述第一色彩占比。 5.根据权利要求1所述的混凝土裂缝宽度计算方法, 其特征在于, 所述基于形态学处理权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 115496794 A 2所述第三图像, 得到裂缝的中心骨架, 包括: 获取所述第三图像中的连通 域; 根据所述连通域去除所述第 三图像的孤立点, 所述孤立点为不在所述连通域内的像素 点; 对所述第三图像进行膨胀, 构建线型掩膜; 根据所述线型掩膜进行腐蚀处 理, 得到单像素宽度的所述中心骨架。 6.根据权利要求1所述的混凝土裂缝宽度计算方法, 其特征在于, 所述对所述第 三图像 进行连通域检测, 得到所述裂缝的边 缘, 包括: 填补所述第三图像中的空洞; 根据所述第三图像进行取反, 并基于连通域检测获取第一区域和第二区域, 所述第一 区域为所述第三图像中连通域最大的区域, 所述第二区域为所述第三图像中除所述第一区 域以外的区域; 根据所述第一区域和所述第二区域, 采用Sobel算子对所述第三图像进行检测, 得到所 述裂缝的边 缘。 7.根据权利要求1所述的混凝土裂缝宽度计算方法, 其特征在于, 所述根据所述中心骨 架和所述 边缘计算所述裂缝的宽度, 包括: 获取所述中心骨架中的各个点与所述 边缘的内切圆; 计算所述内切圆的直径得到所述裂缝的像素宽度; 将拍摄所述第一图像的像素分辨 率和所述像素宽度相乘得到所述裂缝的宽度。 8.一种混凝 土裂缝宽度计算系统, 其特 征在于, 包括: 获取模块, 用于获取第一图像, 所述第一图像为拍摄的待计算裂缝宽度的图像; 预处理模块, 用于基于同态滤波对第一图像进行 预处理, 生成第二图像; 色彩聚类模块, 用于对所述第 二图像进行色彩聚类, 生成第 三图像, 所述第 三图像为裂 缝区域的掩膜图像; 形态学处 理模块, 用于基于形态学处 理所述第三图像, 得到裂缝的中心骨架; 连通域检测模块, 用于对所述第三图像进行 连通域检测, 得到所述裂缝的边 缘; 计算模块, 用于根据所述中心骨架和所述 边缘计算所述裂缝的宽度。 9.一种计算机设备, 其特 征在于, 包括: 处理器; 存储器, 用于存 储程序; 当所述程序被处理器执行时, 使得处理器实现如权利要求1 ‑7中任一项所述的混凝土 裂缝宽度计算方法。 10.一种存储介质, 其中存储有处理器可执行的程序, 其特征在于, 所述处理器可执行 的程序在由处理器执行时用于实现如权利要求 1‑7中任一项 所述的混凝土裂缝宽度计算方 法。权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 115496794 A 3
专利 混凝土裂缝宽度计算方法、系统、计算机设备及存储介质
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