CN110926342A - 裂缝宽度测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种裂缝宽度测量方法及装置，所述方法包括：获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据所述摄像头到裂缝表面的距离，以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素，计算所述裂缝图像上单个像素点的宽度；识别所述裂缝图像的裂缝像素点，在所述裂缝像素点中选择单个裂缝像素点作为测量像素点，以所述测量像素点为中心点，在所述裂缝图像中获取裂缝块；根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经过所述测量像素点且垂直于所述裂缝主轴的直线；统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝像素点的个数及所述单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。采用本方法能够得到更高准确率的裂缝宽度计算结果。

Description

裂缝宽度测量方法及装置

技术领域

本发明涉及数据测量领域，尤其涉及一种裂缝宽度测量方法及装置。

背景技术

随着经济与技术的发展，现在已经不是“建造与废弃”的时代，维护 的重要性正在逐步提升。而测量物体表面的裂缝宽度是维护的重要组成部 分。传统的裂缝宽度测量主要采用刻度尺，检测效率低，劳动强度大且人 为读数易产生误差。随着计算机技术的迅猛发展，图像处理技术在各个领 域得到了充分的开拓。而且图像处理技术已经深入到了裂缝识别、裂缝分 类与裂缝宽度计算等土木工程领域中，并且有着非接触、精确度高、安全 性高与耗时少等优势。

2009年Yamaguchi，Tomoyuki，Hashimoto与Shujiz四人在IEEJ Transactions onElectronics,Information and Systems期刊上发表的Practical Image Measurement ofCrack Width for Real Concrete Structure论文中提出 了在具有亚像素级精度的图像上通过裂缝区域的亮度来测量裂缝宽度。然 而该方法易受环境中光照的影响，若光照条件改变，亮度尺度则需要改变， 因此该方法应用范围小，不能广泛的在该领域中应用。

2012年Henrique Oliveira与Paulo Lobato Correia两人在 IEEETransactionson Intelligent Transportation Systems期刊上发表的 Automatic Road CrackDetection and Characterization论文中提出了利用裂 缝区域总像素数除以裂缝骨架的像素数计算裂缝宽度。然而裂缝的骨架易 受裂缝边缘的毛刺影响，使得计算的裂缝骨架像素个数远超过裂缝实际骨 架像素个数。因而计算得出的裂缝宽度远小于实际裂缝宽度。

专利号为：CN108801151A的基于智能手机的路面裂缝检测设备及检 测方法提出了路面裂缝宽度计算公式：

为裂缝两条边缘线长 度的平均值，S为裂缝面积，B为标定系数，标定系数是将标定块的物理 尺寸除以该标定块在照片中的像素数量。然而该专利的方法仅适用于形状 简单的裂缝，不能用于形状复杂的裂缝。形状复杂的裂缝含有交叉，不能 使用边缘线长度的平均值代表裂缝的长度。

在上述的论文与专利中，对与裂缝宽度的测量都是基于裂缝区域，而 不是基于裂缝中裂缝像素。本发明解决了这一难题，可以测量任意裂缝像 素的裂缝宽度，并且根据裂缝像素所在的裂缝环境，对它们分别处理，实 现了高精确率与高效率的统一。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种准确的裂缝宽度测 量方法。

本发明实施例提供一种裂缝宽度测量方法，包括：

获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据所述摄像头到裂缝表面的距离， 以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素，计算所述裂缝图像上单 个像素点的宽度；

识别所述裂缝图像的裂缝像素点，在所述裂缝像素点中选择单个裂缝像 素点作为测量像素点，以所述测量像素点为中心点，在所述裂缝图像中获取 裂缝块；

根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经过所述测量像素 点且垂直于所述裂缝主轴的直线；

统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝像素点的个数及所 述单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取边界像素点，所述边界像素点为所述裂缝块中裂缝边界的像素点， 并根据所述边界像素点组成像素点矩阵；

计算所述像素点矩阵的特征值及特征向量，并根据所述特征值及特征向 量得到所述裂缝主轴的斜率；

根据所述裂缝主轴的斜率得到所述裂缝主轴。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取所述裂缝块的裂缝边界中更靠近所述测量像素点的单侧边界，获取 所述单侧边界对应的单侧像素点；

对所述单侧像素点进行拟合，得到所述单侧像素点对应的单侧轴；

获取所述单侧轴的斜率，计算所述裂缝主轴的斜率与所述单侧轴的斜率 的差值，当所述差值大于预设阈值时，则判定所述裂缝主轴失效。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

根据预设幅度持续旋转所述裂缝块，并在所述裂缝块旋转后，计算当前 旋转角度对应的旋转矩阵的秩；

获取所述秩的最小值，并对所述秩的最小值进行降秩，得到所述降秩后 的微调旋转矩阵，并根据所述微调旋转矩阵得到微调旋转角度；

通过垂直透射方法判断所述裂缝主轴的主轴方向；

根据所述主轴方向对应的斜率公式及所述微调旋转角度计算得到所述裂 缝主轴。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

通过裂缝识别方法识别所述裂缝图像中的裂缝，并输出所述裂缝的二值 图像；

所述识别所述裂缝图像的裂缝像素点，包括：

识别所述二值图像的裂缝像素点。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

以所述测量像素点为中心点，截取所述裂缝图像的任一部分作为初始裂 缝块；

检测所述初始裂缝块中所述裂缝像素点的比值，当所述比值大于或等于 预设比值时，以预设比例放大所述初始裂缝块；

检测所述放大后的初始裂缝块中所述裂缝像素点的比值，直至所述比值 小于预设比值时，获取当前裂缝块。

本发明实施例提供一种裂缝宽度测量装置，包括：

获取模块，用于获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据所述摄像头到裂 缝表面的距离，以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素，计算所 述裂缝图像上单个像素点的宽度；

识别模块，用于识别所述裂缝图像的裂缝像素点，在所述裂缝像素点中 选择单个裂缝像素点作为测量像素点，以所述测量像素点为中心点，在所述 裂缝图像中获取裂缝块；

计算模块，用于根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经 过所述测量像素点且垂直于所述裂缝主轴的直线；

统计模块，用于统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝 像素点的个数及所述单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

第二获取模块，用于获取边界像素点，所述边界像素点为所述裂缝块中 裂缝边界的像素点，并根据所述边界像素点组成像素点矩阵；

第二计算模块，用于计算所述像素点矩阵的特征值及特征向量，并根据 所述特征值及特征向量得到所述裂缝主轴的斜率；

主轴获取模块，用于根据所述裂缝主轴的斜率得到所述裂缝主轴。

本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储 器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现 上述裂缝宽度测量方法的步骤。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算 机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述裂缝宽度测量方法的步 骤。

本发明实施例提供的裂缝宽度测量方法，首先获取摄像头采集到的裂缝 图像，并根据摄像头到裂缝表面的距离以及焦距、像素计算单个像素点的宽 度；识别裂缝图像的裂缝像素点，在裂缝像素点中选择单个裂缝像素点作为 测量像素点，以测量像素点为中心点，在裂缝图像中获取裂缝块；根据预设 算法计算得到裂缝块的裂缝主轴，获取经过测量像素点且垂直于裂缝主轴的 直线；统计直线上的裂缝像素点的个数，通过裂缝像素点的个数及单个像素 点的宽度计算得到裂缝宽度。本发明与现有技术相比，通过裂缝的像素计算得到了裂缝宽度，具有更高的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下 面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在 不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中裂缝宽度测量方法的流程图；

图2为本发明实施例中裂缝宽度测量装置的结构图；

图3为本发明实施例中电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的裂缝宽度测量方法的流程示意图，如图1所 示，本发明实施例提供了一种裂缝宽度测量方法，包括：

步骤S101，获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据所述摄像头到裂缝表 面的距离，以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素，计算所述裂 缝图像上单个像素点的宽度。

具体的，服务器可以首先利用摄像头采集裂缝图像，摄像头可以为手机 摄像头、平板摄像头、摄像机摄像头等等，在此不做限定，然后利用测距仪 测出摄像头与物体表面的距离，其中，测距仪包括但不限定与激光测距仪， 通过固定摄像头的焦距后，可以测得摄像头与裂缝表面之间的拍摄距离，通 过拍摄距离以及摄像头的焦距可以计算得到整张图片的物理尺寸，再通过整 张图片的物理尺寸及摄像头的焦距可以计算得到裂缝图像上单个像素点的物 理尺寸，即单个像素点的宽度。

步骤S102，识别所述裂缝图像的裂缝像素点，在所述裂缝像素点中选择 单个裂缝像素点作为测量像素点，以所述测量像素点为中心点，在所述裂缝 图像中获取裂缝块。

具体地，裂缝像素点为裂缝图像中不为正常平面的像素点，通常来说， 裂缝图像只包含两种像素点，正常平面的像素点，存在裂缝的裂缝像素点， 服务器识别裂缝图像中存在裂缝的裂缝像素点，随机选择裂缝像素点中的某 一个像素点作为测量像素点，然后以测量像素点为中心，再裂缝图像中获取 裂缝块，裂缝块的形状可以为圆形、多边形等各种形状，在此不做限定。

步骤S103，根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经过所 述测量像素点且垂直于所述裂缝主轴的直线。

具体地，在获取到裂缝图像中的裂缝块后，进一步的根据预设的算法获 取裂缝块的裂缝主轴，裂缝主轴可以通过主成分分析算法计算得到，也可以 通过其他类似的算法计算得到，并在得到裂缝块的裂缝主轴之后，获取到垂 直于裂缝主轴且经过测量像素点的直线。

步骤S104，统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝像素点 的个数及所述单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

具体的，在得到垂直于裂缝主轴且经过测量像素点的直线之后，通过直 线上裂缝像素点的个点，裂缝图像中的直线上的裂缝像素点的个数为有限个， 通过有限个裂缝像素点与单个像素点的宽度进行乘法运算，可以得到准确裂 缝的宽度计算结果。

本发明实施例提供的一种裂缝宽度测量方法，首先获取摄像头采集到的 裂缝图像，并根据摄像头到裂缝表面的距离以及焦距、像素计算单个像素点 的宽度；识别裂缝图像的裂缝像素点，在裂缝像素点中选择单个裂缝像素点 作为测量像素点，以测量像素点为中心点，在裂缝图像中获取裂缝块；根据 预设算法计算得到裂缝块的裂缝主轴，获取经过测量像素点且垂直于裂缝主 轴的直线；统计直线上的裂缝像素点的个数，通过裂缝像素点的个数及单个 像素点的宽度计算得到裂缝宽度。本发明与现有技术相比，通过裂缝的像素计算得到了裂缝宽度，具有更高的准确率。

在上述实施例的基础上，所述裂缝宽度测量方法，还包括：

获取边界像素点，所述边界像素点为所述裂缝块中裂缝边界的像素点， 并根据所述边界像素点组成像素点矩阵；

计算所述像素点矩阵的特征值及特征向量，并根据所述特征值及特征向 量得到所述裂缝主轴的斜率；

根据所述裂缝主轴的斜率得到所述裂缝主轴。

在本发明实施例中，获取裂缝块中裂缝边界的像素点，因为裂缝通常 都是多边形的，边界像素点即为多边形的边上的像素点，可以以任意像素 点为原点建立坐标(通常以测量像素点或多边形上的某个边角为原点)， 以边界像素点的坐标建立矩阵，并计算矩阵的(最大)特征值及特征向量， 计算方法可以利用scikit-learn中的sklearn.decomposition主成分分析函数， 然后通过计算得到的(最大)特征值及特征向量计算裂缝主轴再坐标中的 斜率，根据斜率即可得到裂缝块的裂缝主轴。

本发明实施例通过裂缝块边界上的边界像素点计算得到裂缝块的裂 缝主轴，裂缝主轴更加处于裂缝的中心位置，也使得后续的计算更加准确。

在上述实施例的基础上，所述裂缝宽度测量方法，还包括：

获取所述裂缝块的裂缝边界中更靠近所述测量像素点的单侧边界，获取 所述单侧边界对应的单侧像素点；

对所述单侧像素点进行拟合，得到所述单侧像素点对应的单侧轴；

获取所述单侧轴的斜率，计算所述裂缝主轴的斜率与所述单侧轴的斜 率的差值，当所述差值大于预设阈值时，则判定所述裂缝主轴失效。

在本发明实施例中，服务器获取裂缝块的各个裂缝边界中更靠近测量 像素点的某侧边界，即为单侧边界，获取单侧边界上对应的像素点，对单 侧像素点进行坐标拟合，坐标拟合的算法可以通过RANSAC算法，拟合后 得到单侧像素点对应的边界直线(单侧轴)，并计算单侧轴在上述坐标中 的斜率，计算裂缝主轴的斜率与单侧轴的斜率的差值，当差值小于本发明 设定的预设阈值，则主成分分析得到的裂缝主轴是有效的，反之，则裂缝 主轴失效。

本发明实施例在计算得到裂缝块的裂缝主轴，进一步的检测裂缝主轴 的有效性，保证后续计算时裂缝主轴并没有失效，进而保证裂缝宽度计算 结果的准确性。

在上述实施例的基础上，所述裂缝宽度测量方法，还包括：

根据预设幅度持续旋转所述裂缝块，并在所述裂缝块旋转后，计算当前 旋转角度对应的旋转矩阵的秩；

获取所述秩的最小值，并对所述秩的最小值进行降秩，得到所述降秩后 的微调旋转矩阵，并根据所述微调旋转矩阵得到微调旋转角度；

通过垂直透射方法判断所述裂缝主轴的主轴方向；

根据所述主轴方向对应的斜率公式及所述微调旋转角度计算得到所述裂 缝主轴。

在本发明实施例中，预设幅度可以为5度、10度等等，持续根据预设幅 度选择裂缝块，比如当预设幅度为5度时，裂缝块的旋转角度为5度、10度 (旋转两次)、15度(旋转三次)等等，在每次旋转过后，计算当前的旋转 角度对应的旋转矩阵的秩，其中，旋转矩阵及旋转矩阵的秩都可以通过现有 的矩阵关系得到，其中，将θ设为旋转角度，并将各个旋转矩阵的秩进行对 比，得到秩的最小值，并对秩的最小值进行降秩，得到所述降秩后的微调旋 转矩阵，微调旋转矩阵计算即可得到对应的微调旋转角度，主成分分析法规 定，降秩后的裂缝主轴只可能是水平的或者是竖直的，则通过垂直透射方法 判断所述裂缝主轴的主轴方向时水平还是数值，当裂缝主轴是水平时，主轴 斜率为：t₃＝tan(κ)，若降秩后的裂缝是竖直的，主轴斜率为：

t3为主轴斜率k为旋转角度θ与微调旋转角度的和，根据斜率即可得到裂缝 块的裂缝主轴。

本发明实施例在检测到裂缝主轴失效，通过进一步的主成分分析法得到 更准确的裂缝主轴，保证了裂缝宽度计算结果的准确性。

在上述实施例的基础上，所述裂缝宽度测量方法，还包括：

通过裂缝识别方法识别所述裂缝图像中的裂缝，并输出所述裂缝的二值 图像；

所述识别所述裂缝图像的裂缝像素点，包括：

识别所述二值图像的裂缝像素点。

在本发明实施例中，服务器在获取摄像头采集到的裂缝图像之后，还对 采集图像进行裂缝识别，裂缝识别的算法可以为CrackForest算法，通过 CrackForest算法识别后得到的裂缝图像为二值图像，二值图像只包含存在裂 缝的像素点与不存在裂缝的像素点两种，方便后续对裂缝图像的各种处理。

本发明实施例将裂缝图像输出为二值图像，方便了后续对裂缝图像的处 理。

在上述实施例的基础上，所述裂缝宽度测量方法，还包括：

以所述测量像素点为中心点，截取所述裂缝图像的任一部分作为初始裂 缝块；

检测所述初始裂缝块中所述裂缝像素点的比值，当所述比值大于或等于 预设比值时，以预设比例放大所述初始裂缝块；

检测所述放大后的初始裂缝块中所述裂缝像素点的比值，直至所述比值 小于预设比值时，获取当前裂缝块。

在本发明实施例中，服务器在裂缝图像中获取裂缝块时，以随机的边长 及形状截取初始裂缝块(但为了方便计算，通常初始裂缝块会取长方形、圆 形得便于计算的形状)，检测裂缝块中的裂缝像素点占所有像素点的比值， 当比值大于或等于预设比值时，说明初始裂缝块中裂缝的比重太大，不便于 后续计算，则以预设比例放大所述初始裂缝块，预设比例可以为将初始裂缝 块放大1.1倍、1.2倍等、也可以是在初始裂缝块的基础上向各个方向扩张N 个像素点，然后再重新计算放大后的初始裂缝块中裂缝像素点占所有像素点 的比值，直至比值小于预设比值时，获取此时的裂缝块作为当前裂缝块。

本发明实施例通过检测裂缝块中裂缝像素点的比值，来获取到更适合裂 缝主轴计算的裂缝块大小，方便后续计算得到更准确的裂缝宽度。

图2为本发明实施例提供的一种裂缝宽度测量装置，包括：获取模块201、 识别模块202、计算模块203、统计模块204，其中：

获取模块201，用于获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据摄像头到裂 缝表面的距离，以及摄像头拍摄裂缝图像时的焦距和像素，计算裂缝图像上 单个像素点的宽度。

识别模块202，用于识别裂缝图像的裂缝像素点，在裂缝像素点中选择 单个裂缝像素点作为测量像素点，以测量像素点为中心点，在裂缝图像中获 取裂缝块。

计算模块203，用于根据预设算法计算得到裂缝块的裂缝主轴，获取经 过测量像素点且垂直于裂缝主轴的直线。

统计模块204，用于统计直线上的裂缝像素点的个数，通过裂缝像素点 的个数及单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

在一个实施例中，装置还可以包括：

第二获取模块，用于获取边界像素点，边界像素点为裂缝块中裂缝边界 的像素点，并根据边界像素点组成像素点矩阵。

第二计算模块，用于计算像素点矩阵的特征值及特征向量，并根据特征 值及特征向量得到裂缝主轴的斜率。

主轴获取模块，用于根据裂缝主轴的斜率得到裂缝主轴。

在一个实施例中，装置还可以包括：

第三获取模块，用于获取裂缝块的裂缝边界中更靠近所述测量像素点的 单侧边界，获取单侧边界对应的单侧像素点。

拟合模块，用于对单侧像素点进行拟合，得到单侧像素点对应的单侧轴。

第四获取模块，用于获取单侧轴的斜率，计算裂缝主轴的斜率与单侧轴 的斜率的差值，当差值大于预设阈值时，则判定裂缝主轴失效。

在一个实施例中，装置还可以包括：

旋转模块，用于根据预设幅度持续旋转裂缝块，并在裂缝块旋转后，计 算当前旋转角度对应的旋转矩阵的秩。

降秩模块，用于获取秩的最小值，并对秩的最小值进行降秩，得到降秩 后的微调旋转矩阵，并根据微调旋转矩阵得到微调旋转角度。

判断模块，用于通过垂直透射方法判断裂缝主轴的主轴方向。

第三计算模块，用于根据主轴方向对应的斜率公式及微调旋转角度计算 得到裂缝主轴。

在一个实施例中，装置还可以包括：

第二识别模块，用于通过裂缝识别方法识别裂缝图像中的裂缝，并输出 裂缝的二值图像；识别裂缝图像的裂缝像素点，包括：识别二值图像的裂缝 像素点。

在一个实施例中，装置还可以包括：

截取模块，用于以测量像素点为中心点，截取裂缝图像的任一部分作为 初始裂缝块。

第一检测模块，用于检测初始裂缝块中裂缝像素点的比值，当比值大于 或等于预设比值时，以预设比例放大初始裂缝块。

第二检测模块，用于检测放大后的初始裂缝块中裂缝像素点的比值，直 至比值小于预设比值时，获取当前裂缝块。

关于裂缝宽度测量装置的具体限定可以参见上文中对于裂缝宽度测量 方法的限定，在此不再赘述。上述裂缝宽度测量装置中的各个模块可全部或 部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独 立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存 储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备 可以包括：处理器(processor)301、存储器(memory)302、通信接口 (Communications Interface)303和通信总线304，其中，处理器301，存储器 302，通信接口303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调 用存储器302中的逻辑指令，以执行如下方法：获取摄像头采集到的裂缝图 像，并根据所述摄像头到裂缝表面的距离，以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素，计算所述裂缝图像上单个像素点的宽度；识别所述裂缝 图像的裂缝像素点，在所述裂缝像素点中选择单个裂缝像素点作为测量像素 点，以所述测量像素点为中心点，在所述裂缝图像中获取裂缝块；根据预设 算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经过所述测量像素点且垂直于所 述裂缝主轴的直线；统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝像 素点的个数及所述单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

此外，上述的存储器302中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实 现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质 中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献 的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软 件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可 以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方 法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储 器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上 存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例 提供的传输方法，例如包括：获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据所述摄 像头到裂缝表面的距离，以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素， 计算所述裂缝图像上单个像素点的宽度；识别所述裂缝图像的裂缝像素点， 在所述裂缝像素点中选择单个裂缝像素点作为测量像素点，以所述测量像素 点为中心点，在所述裂缝图像中获取裂缝块；根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经过所述测量像素点且垂直于所述裂缝主轴的直线； 统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝像素点的个数及所述单 个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明 的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或 者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络 单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例 方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以 理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实 施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬 件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部 分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可 读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计 算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例 或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种裂缝宽度测量方法，其特征在于，包括：

获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据所述摄像头到裂缝表面的距离，以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素，计算所述裂缝图像上单个像素点的宽度；

识别所述裂缝图像的裂缝像素点，在所述裂缝像素点中选择单个裂缝像素点作为测量像素点，以所述测量像素点为中心点，在所述裂缝图像中获取裂缝块；

根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经过所述测量像素点且垂直于所述裂缝主轴的直线；

统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝像素点的个数及所述单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

2.根据权利要求1所述的裂缝宽度测量方法，其特征在于，所述根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，包括：

获取边界像素点，所述边界像素点为所述裂缝块中裂缝边界的像素点，并根据所述边界像素点组成像素点矩阵；

计算所述像素点矩阵的特征值及特征向量，并根据所述特征值及特征向量得到所述裂缝主轴的斜率；

根据所述裂缝主轴的斜率得到所述裂缝主轴。

3.根据权利要求2所述的裂缝宽度测量方法，其特征在于，在根据所述裂缝主轴的斜率得到所述裂缝主轴之后，还包括：

获取所述裂缝块的裂缝边界中更靠近所述测量像素点的单侧边界，获取所述单侧边界对应的单侧像素点；

对所述单侧像素点进行拟合，得到所述单侧像素点对应的单侧轴；

获取所述单侧轴的斜率，计算所述裂缝主轴的斜率与所述单侧轴的斜率的差值，当所述差值大于预设阈值时，则判定所述裂缝主轴失效。

4.根据权利要求3所述的裂缝宽度测量方法，其特征在于，在所述判定所述裂缝主轴失效之后，还包括：

根据预设幅度持续旋转所述裂缝块，并在所述裂缝块旋转后，计算当前旋转角度对应的旋转矩阵的秩；

获取所述秩的最小值，并对所述秩的最小值进行降秩，得到所述降秩后的微调旋转矩阵，并根据所述微调旋转矩阵得到微调旋转角度；

通过垂直透射方法判断所述裂缝主轴的主轴方向；

根据所述主轴方向对应的斜率公式及所述微调旋转角度计算得到所述裂缝主轴。

5.根据权利要求1所述的裂缝宽度测量方法，其特征在于，所述识别所述裂缝图像的裂缝像素点之前，还包括

通过裂缝识别方法识别所述裂缝图像中的裂缝，并输出所述裂缝的二值图像；

所述识别所述裂缝图像的裂缝像素点，包括：

识别所述二值图像的裂缝像素点。

6.根据权利要求1所述的裂缝宽度测量方法，其特征在于，所述以所述测量像素点为中心点，在所述裂缝图像中获取裂缝块，包括：

以所述测量像素点为中心点，截取所述裂缝图像的任一部分作为初始裂缝块；

检测所述初始裂缝块中所述裂缝像素点的比值，当所述比值大于或等于预设比值时，以预设比例放大所述初始裂缝块；

检测所述放大后的初始裂缝块中所述裂缝像素点的比值，直至所述比值小于预设比值时，获取当前裂缝块。

7.一种裂缝宽度测量装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取摄像头采集到的裂缝图像，并根据所述摄像头到裂缝表面的距离，以及所述摄像头拍摄所述裂缝图像时的焦距和像素，计算所述裂缝图像上单个像素点的宽度；

识别模块，用于识别所述裂缝图像的裂缝像素点，在所述裂缝像素点中选择单个裂缝像素点作为测量像素点，以所述测量像素点为中心点，在所述裂缝图像中获取裂缝块；

计算模块，用于根据预设算法计算得到所述裂缝块的裂缝主轴，获取经过所述测量像素点且垂直于所述裂缝主轴的直线；

统计模块，用于统计所述直线上的裂缝像素点的个数，通过所述裂缝像素点的个数及所述单个像素点的宽度计算得到裂缝宽度。

8.根据权利要求7所述的裂缝宽度测量装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，用于获取边界像素点，所述边界像素点为所述裂缝块中裂缝边界的像素点，并根据所述边界像素点组成像素点矩阵；

第二计算模块，用于计算所述像素点矩阵的特征值及特征向量，并根据所述特征值及特征向量得到所述裂缝主轴的斜率；

主轴获取模块，用于根据所述裂缝主轴的斜率得到所述裂缝主轴。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述裂缝宽度测量方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述确定裂缝宽度测量方法的步骤。

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