基于图像处理的混凝土裂缝宽度检测技术的研究.pdf

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【学位年度】2010 【摘要】 在建筑工程中，由于设计、施工、环境和使用等各方面的影响常会使混凝土的建筑结构物产生裂缝。裂缝的存在不仅影响建筑物的美观，而且也直接影响到其正常使用和耐久性，当裂缝的宽度超过一定的数值时，还可能危及建筑物的安全，给社会造成危害。因此，我们必须重视混凝土的裂缝问题，并根据裂缝的实际开裂情况及其开裂原因，积极采取相应的补救措施，将其有害程度控制在允许的范围之内。 本文应用目前发展比较成熟的数字图像处理技术对混凝土的裂缝进行了分析和研究。首先通过图像采集部件(如摄像头、数码摄像机等)完成混凝土裂缝图像的采集，由于一般在工程中见到的裂缝都较长，因此我们采用分段采集的方法来采集裂缝图像。然后将采集到的裂缝图像数据转变成数字信号传入到计算机中，通过计算机来完成图像数据的存储管理、图像处理、宽度测量以及系统的维护运行等工作。最后通过图像输出设备将裂缝图像及其结果显示出来。 图像处理和裂缝宽度测量是混凝土裂缝宽度检测系统中最核心的两个环节。图像处理主要包括裂缝图像的灰度化、灰度增强、平滑滤波、图像二值化和裂缝边缘提取等。在这里，本文通过对各种经典算子的分析和比较，最终找到了适合裂缝图像处理的一整套处理算法，从而将裂缝的边缘有效得从整幅图像中提取了出来。对于裂缝宽度的测量本文提出了两种计算方法：水平左右边缘点法和垂线法，并通过实验对其计算精度进行了统计分析。
最后，本文基于微软公司推出的新一代程序开发环境Visual Studio.Net，采用面向对象的程序设计方案，以Windows窗体应用程序开发主界面，用C＃语言进行编程，用软件实现了混凝土裂缝的检测和裂缝宽度的自动测量。该系统软件界面设计合理、美观，具有较强的人机交互性，实现了处理和操作过程的自动化，从而解决了传统的人工测量裂缝效率低下、主观性强、不确定性等方面的弊端，发挥了数字图像处理技术的优势。
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