基于数字图像处理的裂缝检测方法

为保证图像质量,提出一种基于阈值判断的自适应中值滤波(TAMF)新算法。通过扩充图像边界,将噪声图像与对其进行中值滤波后的图像相减得到的灰度值均值T作为判断条件,对搜索窗口内的噪声像素点采用中值滤波处理后输出结果,信号点则不做处理。使用几种滤波算法进行试验分析,结果表明,不同浓度的椒盐噪声均可采用TAMF算法进行滤除,该算法能有效保护图像边缘细节,在PSNR和MSE等图像性能指标上维持较高的水平,为后续裂缝宽度测量提供良好环境。数字图像处理通过获取图像(裂缝)灰度信息,对图像(裂缝)特征进行提取;然后,基于TAMF算法与改进的切线垂线法,将数字图像处理中的图像预处理、裂缝骨架提取、裂缝宽度计算等方法进行集成,提出一套基于数字图像处理的混凝土裂缝图像宽度测量流程,该测量流程所需设备单一,可大幅提高检测精度和效率,满足工程应用要求。

隧道检测裂缝的图像处理研究

裂缝是隧道衬砌最常见的病害之一,基于近几年快速发展的工程检测系统与图像处理算法的研究,提出基于CCD相机的衬砌裂缝检测系统来采集裂缝图像。通过比较均值滤波、中值滤波、维纳滤波、自适应中值滤波和加权邻域滤波比较,选择自适应中值滤波进行图像增强。结合直方图阈值分割法、Otsu最大类间方差阈值和局部阈值分割法,对增强后图像进行二值化处理比较,Otsu法较好地保留了裂缝的边缘信息,证明了该算法的有效性,为后续裂缝信息的提取奠定了基础。

光学玻璃超声振动维氏压痕中位裂纹的实验研究

为了进一步掌握光学玻璃材料超声振动辅助磨削亚表面损伤机理,设计常规和超声振动条件下维氏压痕实验,调查两种情况下K9光学玻璃压痕形貌特征;采用磁性复合流体抛光方法检测K9光学玻璃压痕区域的中位裂纹深度,对常规压痕系统中位裂纹模型进行两次系数修正,获得超声振动条件下的维氏压痕系统中位裂纹深度模型.通过超声振动维氏压痕实验计算静态和动态断裂韧性,得到两种加载条件的一次修正系数分别为0.08和0.06;结合检测中位裂纹深度实验结果拟合获得的两种条件下二次修正系数数值接近,分别为94.75和94.50.结果表明该模型对超声振动和加工条件具有良好的识别度.

改进中值滤波和形态学的油管裂纹检测算法

油管裂纹检测是保证油管安全工作的前提。裂纹检测的难点是在检测到更多真实裂纹的同时尽可能的抑制噪声。因此,提出了一种改进的中值滤波和多角度形态学相结合的油管裂纹检测算法。首先,利用改进的中值滤波对图像进行去噪;然后,对图像进行小波分解,并用小波模极大值法处理高频分量,同时采用改进的形态学对低频分量进行裂纹检测;最后,将高低频裂纹整合,并将检测出的裂纹依据矩形度进行过滤。MATLAB实验结果显示,对比单独使用形态学法或小波模极大值法,上述算法能在较好抑制噪声的同时保证油管裂纹的连贯性,提高了检测效果。

基于特征分析的图像式地铁隧道裂缝检测方法研究

地铁隧道表面裂缝的自动检测技术是当下一个重要的研究方向。通过设计基于机器视觉的隧道裂缝自动检测系统来对裂缝进行识别,针对地铁隧道表面普遍存在的光照不均匀、噪声污染严重、对比度低等问题,依次采用Mask均光与灰度级腐蚀相结合的方法对图像进行增强处理,采用高斯-快速中值滤波算法滤除大量噪声,采用基于边缘信息的二次改进Otsu方法对裂缝图像进行有效分割,最终得到裂缝区域完整且噪声区域较少的二值图像。采用投影和阈值结合的方法判定裂缝种类,获取裂缝的长度、宽度及面积等特征指标来实现对裂缝的检测识别。研究结果表明:所提出的算法对普通裂缝的识别率达93%以上,对于地铁隧道表面裂缝识别准确率可达83%,验证了本文算法的有效性。

基于几何特征的模糊神经网络去噪方法研究

提出一种新的基于几何特征的模糊神经网络去噪方法.首先用裂缝8个种类的几何特征向量对噪声点的估计作为输入,建立起一个模糊神经网络系统(FNN),并对大量的噪声图像进行训练,然后将训练好的FNN用于判断图像点是否为噪声点,如果是噪声点,则用传统的中值滤波进行去噪,否则不作任何操作,保留原图像作为重构输出图像.实验结果表明,该方法既消除了噪声,又很好的保留了图像的细节,效果令人满意.

基于加权融合纹理的路面裂缝检测

基于规则纹理的路面裂缝检测算法由于其自身存在的弱规则性、抗噪性差和稳定性差等问题,不能有效地检测出路面裂缝。为了解决此类问题,提出了一种基于加权融合纹理的路面裂缝检测算法。该方法采用单向多级中值滤波器滤除噪声,同时有效地保留裂缝边缘细节信息;然后融合局部二元模式特征、相对标准差和对比度三种纹理特征提取路面裂缝。实验结果表明,该算法抗噪性好,能快速有效地检测出路面裂缝。

接触载荷下多层结构中央裂纹K_Ⅰ的数值研究

采用有限元方法研究了脆性涂层/粘结层/基体系统在接触载荷下所产生的浅层下表面横向中央裂纹系统的应力强度因子.这一裂纹系统起源于脆性涂层的下表面,在一定条件下横向扩展至顶部接触表面,导致结构的最终失效.首先设计了有限单元网格,并以Newman-Raju经验方程解为参考基准,验证了裂纹前缘网格设计的有效性;接着阐述了一些技术细节,并将所设计的裂纹前缘网格应用于一个典型的三明治结构模型,通过改变模型的几何与物性参数,进行了数值研究.研究发现,数值模拟的结果与实验观察到的现象是相符合的.

准米字窗口中值滤波在路面检测中的应用

针对在路面检测中传统中值滤波方法存在的不足,依据沥青路面病害图像特征分析,提出了准米字窗口中值滤波算法,并将该算法应用于沥青路面病害图像处理;仿真结果表明:准米字窗口中值滤波算法在有效抑制噪声的同时最大可能地保留了图像中病害的边缘细节信息,检测精度高,计算量小;较传统中值滤波具有更优的综合滤波性能,对沥青路面病害图像有更强的适用性。

基于概率统计的BK7玻璃磨削亚表层损伤深度在线预测技术

为了在线预测硬脆材料磨削加工引起的亚表面损伤深度,本文利用概率统计法对磨粒高度进行分析,建立了刀具切削力与亚表层裂纹扩展深度之间的理论关系模型。首先,基于硬脆材料的压痕断裂力学理论,分析了中位裂纹扩展长度与磨粒压痕深度之间的内在关联。随后,对刀具端面边缘的磨粒数目进行了数理统计,建立了刀具切削力与单个磨粒切削深度之间的理论关系。在此基础上,提出了工件亚表层损伤深度的在线预测模型SSDmax=1.284×SSDmax theo-36.23,并结合BK7玻璃的实际磨削实验验证了其正确性。通过对比实验结果与理论模型的预测结果发现,该方法可以在线、准确地预测磨削加工引起的工件亚表层损伤深度。

基于小尺度分形维数的裂缝图像分割方法

提出了一种基于小尺度分形维数理论的裂缝图像分割方法。首先使用中值滤波处理,将要处理像素点的某个邻域内的所有像素按照灰度值的大小进行排列,取排列的中值作为该像素点的新值,进而让周围的像素接近真实值,从而消除孤立的噪声点,在保留裂缝信息的基础上能有效去除噪声的影响。其次,根据提出的小尺度分形维数算法,将维数细化到最小值使其图像的细节得到最大的体现。比较传统的分形维数方法,该方法可以使裂缝的不规则性得到更好的体现,能够对裂缝的不规则特征进行分割,可以得到更好的效果。通过计算路面图像中每个像素点的分形维数,实现了对裂缝信息的有效提取。最后通过大量试验并借助准确率-召回率评价体系验证了所提方法的有效性。根据不同算法的裂缝图像分割性能比较可知:传统的方法在准确率上并不能有较好的结果。通过曲线图可以看出:传统的方法与提出的方法仍然存在着一定的差距。在F-测度上提出的方法基本都稳定在0.9左右,而传统方法的F-测度大多都徘徊在0.7以下,二值化数据可以下降到0.3以下。试验结果表明:提出的方法能够有效实现道路图像的裂缝图像分割。

基于图像处理技术的管道裂缝检测方法研究

提出了一种新的管道裂缝检测方法,基于OpenCV开源平台开发了一个方便用户使用的图像处理系统,实现了管道缺陷检测。该方法首先利用中值滤波法去除图像中的噪声;然后使用形态学梯度算法检测裂缝图像边缘轮廓;最后通过Otsu算法自适应地选取阈值分割图像得到管道裂缝的二值图像。对管道裂缝的检测实验结果表明本文提出的方法检测效果优于DEE(dou-edge evaluation)方法。

窄带SPA-H耐候钢转炉冶炼的开发

采用“转炉-窄带”工艺路线开发生产SPA—H耐候钢带替代同品种“电炉-窄带”。研究转炉冶炼SPA—H耐候钢带的内控成分，探讨为改善力学性能、中间裂纹而采取的工艺措施。

影响玻璃切割断面质量的因素及表征性能

基于“断裂形貌力学”理论,研究了刀轮角度、切割压力和切割速度对玻璃裂纹以及玻璃断面质量的影响,探讨了玻璃断裂裂纹应力分布方程,分析了刀轮角度、切割压力、切割速率对特定厚度玻璃的裂纹与断面质量数据。结果表明:玻璃中位裂度的深度与切割参数呈线性关系,切割压力对玻璃中位裂度产生较明显影响,且中位裂度应与玻璃厚度保持一定比例可得到最佳断面质量,中位裂度过大或者过小皆导致断面质量下降。提出了一种通过检测玻璃原片应力厚度分布模型下对超厚玻璃切割工艺提高掰片质量的测试方法—“中位裂度切割法”,推论了超厚玻璃切割参数与中位裂度的基础关系。通过对不同切割参数的玻璃的中位裂度测量,并与玻璃的掰片质量的结果进行分析,验证了“中位裂度切割法”工艺方向的正确性和可靠性。

基于中值反差滤波和连通域标记的路面裂缝识别方法研究

提出了一种基于新型滤波和连通域标记处理的路面裂缝识别方法,利用中值反差滤波对路面病害状况采集信息图进行过滤,保留路面裂缝病害信息,然后利用连通域标记方法、图像处理中的腐蚀、膨胀运算提取路面裂缝信息,可避免传统算法中繁琐的噪声消除操作,使整个处理过程更加简易。

基于图像处理的混凝土表面裂缝检测研究

为了满足道路、桥梁、房屋等混凝土结构的表面裂缝快速检测的要求,利用图像处理技术对裂缝进行自动检测。对获取的裂缝图像进行灰度化处理、Gamma校正,基于加权中值滤波提出了一种改进的中值滤波方法并对裂缝图像进行去噪,采用阈值分割方法以及形态学处理提取出完整裂缝并判断其类型,最后提出了一种线型裂缝宽度的计算方法。实验结果表明裂缝目标能准确提取出来,所检测出的裂缝宽度值与实测值的相对误差在2%以内,方法具有有效性。