一种确定沥青路面芯样断面图像有效区域的方法与流程

本发明属于道路图像处理领域，具体涉及一种确定沥青路面芯样断面图像有效区域的方法，通过人机交互的方式确定图像中芯样覆盖的区域。

背景技术：

图像分割与目标提取是进行图像分析的关键步骤。对沥青路面芯样的断面图像进行分析，首先需要确定图像的有效区域，即芯样覆盖的区域。现有确定沥青路面芯样断面图像有效区域的方法多为阈值分割法。阈值分割法通过设定阈值区分图像中的芯样和背景，适用于芯样灰度与背景灰度差异较大的场合，若芯样的部分灰度值与背景的部分灰度值相同，阈值分割法不能实现芯样覆盖区域的有效提取。此外，阈值的选取对芯样覆盖区域的提取效果有重要影响，其值通常与图像采集时的光照条件、背景灰度分布情况密切相关，在实际使用时通常难以确定最佳的阈值，需要使用者具备一定的图像处理专业知识及阈值设定经验。

引证文献：

[1].卢涛,万永静,杨威.基于稀疏主成分分析和自适应阈值选择的图像分割算法[j].计算机科学,2016,43(7):95-100.

[2].包得祥.基于数字图像处理技术的沥青路面芯样检测方法研究[d].长安大学,2013.

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种确定沥青路面芯样断面图像有效区域的方法，通过人机交互的方式确定图像中芯样覆盖的区域，保证芯样识别的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括步骤：

1)对沥青路面芯样的断面图像进行显示；

2)在显示的图像上绘制封闭区域；

3)使封闭区域边界与图像中芯样的边界重合或者使封闭区域的边界在芯样内部，封闭区域所对应图像区域为芯样断面图像的有效区域。

将沥青路面芯样的断面图像显示在屏幕上，屏幕坐标(x,y)与图像坐标(u,v)对应关系为：

式中，(x1,y1)为图像左上角点在屏幕上显示时的坐标，(x2,y2)为图像右下角点在屏幕上显示时的坐标，w为图像宽度，h为图像高度，[·]为取整操作。

优选的，所述步骤2)绘制的封闭区域为圆形或椭圆形，所述步骤3)判断屏幕中的任意一点(x,y)是否在封闭区域的方法为：

若则点(x,y)在封闭区域内；

若则点(x,y)在封闭区域外；

式中，(xf1,xf1)、(xf2,xf2)为椭圆两个焦点的坐标，a为椭圆长轴长度的一半；当绘制的封闭区域为圆形时，(xf1,xf1)为圆心坐标，xf1＝xf2，yf1＝yf2，a为圆的半径。

优选的，所述步骤2)绘制的封闭区域为透明的或半透明的，其边界为可见的线条。

优选的，所述的步骤3)使封闭区域边界与图像中芯样的边界重合或者使封闭区域的边界在芯样内部的方式为拖动封闭区域的边界或内部调整其大小和位置。

本发明具有如下有益效果：采用人机交互的方式确定沥青路面芯样断面图像的有效区域，操作方便；操作过程不涉及图像处理的专业知识，操作门槛低；避免了阈值分割法因阈值选择不当造成的芯样覆盖区域提取效果不佳的问题，芯样区域识别准确性高。

附图说明

图1采用人机交互的方式确定芯样断面图像有效区域的示意图；

附图中：1-芯样图像；2-封闭区域；3-芯样。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明确定沥青路面芯样断面图像有效区域的方法包括以下步骤：

步骤一：将沥青路面芯样的断面图像显示在屏幕上；

步骤二：在显示的图像上绘制封闭区域；

步骤三：拖动封闭区域的边界或内部调整其大小和位置，使封闭区域的边界与图像中芯样的边界重合，或者使封闭区域的边界在芯样内部，屏幕上的封闭区域所对应的图像区域为芯样断面图像的有效区域。

步骤一在屏幕上显示的图像是未经旋转、转置、镜像、扭曲变换的沥青路面芯样断面图像，步骤三中屏幕坐标(x,y)与图像坐标(u,v)的对应关系为：

式中，(x1,y1)为图像左上角点在屏幕上显示时的坐标，(x2,y2)为图像右下角点在屏幕上显示时的坐标，w为图像宽度，h为图像高度，[·]为取整操作。

步骤二绘制的封闭区域为圆形或椭圆形。

步骤三判断屏幕中的任意一点(x,y)是否在封闭区域的方法为：

若则点(x,y)在封闭区域内；

若则点(x,y)在封闭区域外。

式中，(xf1,xf1)、(xf2,xf2)为椭圆两个焦点的坐标，a为椭圆长轴长度的一半。当绘制的封闭区域为圆形时，(xf1,xf1)为圆心坐标，xf1＝xf2，yf1＝yf2，a为圆的半径。

步骤二绘制的封闭区域为透明的或半透明的，其边界为可见的线条。

参见图1，在一种较优的实施方式中，步骤二绘制的封闭区域为透明的，其边界为可见的圆形线条，拖动圆的线条或内部调整圆的大小和位置，使圆形线条与图像中芯样的边界重合，圆形区域所对应的图像区域为芯样断面图像的有效区域。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上技术方案所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍落入保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种确定沥青路面芯样断面图像有效区域的方法，包括以下步骤：1)将沥青路面芯样的断面图像显示在屏幕上；2)在显示的图像上绘制封闭区域；3)拖动封闭区域的边界或内部调整其大小和位置，使封闭区域的边界与图像中芯样的边界重合，或者使封闭区域的边界在芯样内部，屏幕上的封闭区域所对应的图像区域为芯样断面图像的有效区域。本发明采用人机交互的方式确定沥青路面芯样断面图像的有效区域，操作方便；操作过程不涉及图像处理的专业知识，操作门槛低；避免了阈值分割法因阈值选择不当造成的芯样覆盖区域提取效果不佳的问题，芯样区域识别准确性高。

技术研发人员：夏晓华;岳鹏举;姚运仕;高军;陆艳辉;杨发
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：2018.05.24
技术公布日：2018.11.06