针对现存的大量具有历史和科学研究价值的土遗址受到裂缝病害的影响,而现常用的裂缝宽度测量方法耗时、耗力、成本高,并且对土遗址本身具有一定的损害等问题。提出了一种以数字图像处理技术为基础,基于裂缝中心线方向的土遗址裂缝宽度计算方法。该方法首先对裂缝图像进行除燥和形态学处理,利用骨架化的方法求得裂缝的中心线,再基于中心线上每一点的方向,求其法线与裂缝左右边界交点间的距离,并以此作为此处裂缝的宽度。实验表明:该裂缝宽度计算方法具有较高的准确性和通用性。 本文针对于机械测量具有损害性以及现有的基于图像处理技术的裂缝宽度计算方法不适用于土遗址裂缝宽度计算的问题，结合土遗址裂缝的形状的不均匀性，提出了一种以数字图像处理技术为基础，基于裂缝中心线方向的裂缝宽度计算方法。由于中心线上每一点的切线及其对应的法线都是唯一的，因此，本方法不仅具有较高的准确性和通用性，并在一定程度上提高了土遗址裂缝宽度的检测效率。1基于中心线方向的土遗址裂缝宽度计算方法本文提出的基于中心线方向的土遗址裂缝宽度计算方法流程图如图1所示。原始裂缝图像提取裂缝信息预处理求裂缝中心线求中心线每点法线求法线与裂缝边界的交点计算交点间的距离裂缝宽度图1基于中心线方向的土遗址裂缝宽度计算方法流程图预处理阶段首先，利用GuidedFilter［10］提取土遗址图像中的裂缝信息。由于在提取后的图像中裂缝中心线-数控滚圆机滚弧机价格低电动液压滚圆机滚弧机多少钱，裂缝与背景灰度差别较大，本文由弯管机张家港弯管机价格网站采集网络资源整理! http://www.15895595058.net  可利用OTSU方法对裂缝图像进行二值化处理。然后利用形态学闭运算平滑裂缝边界。再利用形态学骨架化的方法求出裂缝的中心线，如图2所示。图2裂缝及其中心线基于中心线方向的裂缝宽度的计算1)边缘检测:在土遗址裂缝图像中，由于裂缝边界的形状很不规则，并且图像中还存在一定程度的斑点噪声，导致在提取裂缝边缘时产生较大的干扰，容易使得提取的裂缝边缘具有较多的毛刺。Canny算子有较好的边缘定位性能和抗噪性能，因此，可以采用Canny边缘检测方法来提取土遗址裂缝的边缘信息。如图3所示，Canny算子不仅能算子不仅能够较为准确地提取裂缝的边界，同时还能够平滑边缘的毛刺，抑制了部分噪声，使得提取的边缘信息完整、连续。2)计算中心线的法线:在得到裂缝中心线之后，计算中(a)%土遗址裂缝图像(b)%Canny算子提取的裂缝边缘图3土遗址裂缝及其Canny算子提取的裂缝边心线上每点的法线。首先求出中心线上每一点的切线方向。中心线上的点有两类，即两个端点和线上其他点。计算端点的切线方向:设P为中心线的一个端点，则其八邻域中只有一个点。图4(a)为端点P的八邻域示意图，N1为其八邻域中的一个点，则端点P的切线方向等于线段PN1的切线方向，即KP=KPN1。计算线上其他点的切线方向:设P为中心线上任意一个非端点的像素点，则其八邻域中有两个点。图4(b)为点P的八邻域示意图，N1，N2分别为点P的八邻域中的两个点，则点P的切线方向等于线段PN1的切线方向与PN2切线方向的均值，即KP=KPN1+KPN22。PN1PN2N1(a)%端点切线方向(b)%线上点切线方向图4端点切线方向和线上点切线方向计算裂缝宽度在求得法线之后，法线与裂缝左右边界交点间的距离即裂缝的宽度。如图5所示，取得中心线上任意一点O，AB为中心线上过O点的切线方向，求得过O点AB的法线与裂缝左右边界交于D，C两点，根据这两点，利用欧氏距离d=(xD－xC)2－(yD－yC)槡2(1)即可计算出裂缝的宽度。ABCDO图5裂缝宽度的计算实验与分析图6展示了三段具有不同特点的土遗址裂缝图像裂缝中心线-数控滚圆机滚弧机价格低电动液压滚圆机滚弧机多少钱、以及各裂缝图像对应的中心线和边界本文由弯管机张家港弯管机价格网站采集网络资源整理! http://www.15895595058.net