一种地铁隧道管片渗漏水的远距离测量方法

摘要

本发明公开了一种地铁隧道管片渗漏水的远距离测量方法，具体包括如下步骤：对远距离采集的隧道管片图像进行预处理；通过改进迭代法对图像进行二值化；采用连通区域的多级滤波算法可以有效去除噪声，将渗漏水区域从管片图像中提取出来；同时结合图像中管片边缘特征，采用霍夫变换对管片边缘直线识别并进行标定，得到管片实际宽度和图像管片宽度的比值，最终将检测出的渗漏水换算成实际面积。本发明计算简单、运行时间短，无需人工参与。采用面测量，只需输入采集到地铁隧道管片的渗漏水图像，即可完成对管片渗漏水的检测，因此，该检测算法效率高、检测精确。结果表明，该检测算法应用价值较高，误差较小，同时无需提前人工进行标定且处理效率高。

主权项

一种地铁隧道管片渗漏水的远距离测量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：a.将CCD相机置于距离地铁隧道管片6‑10米处，正对地铁隧道管片拍摄图像；b.根据步骤a采集的彩色图像，将彩色图像进行灰度化处理，灰度化公式如下：f＝0.3R+0.59G+0.11B其中，f为图像的灰度值，R，G，B为真彩图像每个像素点的3个参数值；c.根据步骤b灰度化后的图像，通过灰度拉伸来提升图像中渗漏水与背景的对比度，灰度拉伸公式如下：$f^{,}=\left\{\begin{array}{cc}0& 0\le f<a\\ \frac{255}{b-a}(f-a)& a\le f<b\\ 255& b\le f<255\end{array}\right.$上述公式中a，b分别为上下阈值，f’为灰度拉伸后的灰度值；d.根据步骤c得到预处理后的图像，采用改进迭代法对地铁隧道管片渗漏水图像进行二值分割；e.根据步骤d得到的二值图像，采用基于连通区域的多级滤波算法处理，具体包括三个部分，分别为基于连通区域小面积滤波，基于连通区域的圆形度滤波以及特殊噪声滤波；f.对于步骤c得到预处理后的灰度图像，对地铁隧道管片渗漏水图像进行3×2分块划分，针对每一块区域采用Ostu最大类间方差法图像分割；g.经过步骤f分块阈值分割后的图像，能够保留管片的边缘信息，为了提取管片边缘位置，用Canny算子对其进行边缘检测，将地铁隧道管片渗漏水图像的边缘全部提取出来，为了有针对的得到管片的边缘在竖直方向，有如下附加条件公式：|P1.x‑P2.x|≤T_c其中P1.x和P2.x分别是直线两端的横坐标，将两者做差的绝对值小于阈值T_C的直线提取出来；h.根据步骤g提取出来的管片边缘直线，得到边缘直线间的像素点数，同时已知管片的宽度，对应得到每个像素点的实际宽度，也算出图像上每个像素点的实际面积，进一步验证测量精度；i.根据步骤e通过多级滤波后得到的渗漏水区域，由步骤h得到的换算方法直接换算成实际面积。