一种用于桥梁检测的取样控制方法、系统、设备及介质与流程

本技术涉及桥梁取样检测，更具体的说，本技术涉及一种用于桥梁检测的取样控制方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、桥梁取样检测是通过采集桥梁结构和材料的样本，以验证桥梁的设计性能和预测模型，以便为桥梁的安全维护提供参考和改进，取样检测的数据也可为桥梁工程的研究和创新提供依据，推动桥梁结构和材料的发展，能够评估桥梁的质量和耐久性，取样检测还能监测桥梁的结构健康状态，及时发现潜在的结构问题或损伤，确保桥梁的安全运行。

2、近年我国在桥梁检测领域投入巨大，但是目前在我国的桥梁缺陷检测领域中主要依赖于人工检测，通常采用合格的桥梁检查员通过目视检查对桥梁的状况进行评估，虽然进行例行检查的检查员都经过专业认证，但检查的过程中仍存在明显问题：桥梁取样检测的目测检查结果依赖人的主观经验，桥梁缺陷程度的准确度完全取决于检查员的知识和经验，并且需要耗费大量时间和人力资源，检测效率相对较低。

技术实现思路

1、本技术提供一种用于桥梁检测的取样控制方法、系统、设备及介质，以解决桥梁取样检测的目测检查结果依赖人的主观经验，并且检测效率相对较低的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种用于桥梁检测的取样方法，包括如下步骤：

4、获取桥梁取样图像；

5、对所述桥梁取样图像进行背景阈值分割，得到桥梁对象图像，对所述桥梁对象图像进行噪声抑制，得到桥梁对象平滑图像；

6、对所述桥梁对象平滑图像进行桥梁纹路聚集程度判断，得到桥梁纹路聚焦中心点和桥梁纹路分散幅度，根据所述桥梁纹路聚焦中心点与所述桥梁纹路分散幅度，确定桥梁纹路聚集程度反馈值；

7、对所述桥梁对象平滑图像进行纹路复杂度判断，得到桥梁纹路复杂度反馈值，根据所述桥梁纹路聚集程度反馈值和所述桥梁纹路复杂度反馈值确定桥梁取样反馈值，其中对所述桥梁对象平滑图像进行纹路复杂度判断，得到桥梁纹路复杂度反馈值具体包括：获取通过桥梁对象平滑图像提取的桥梁纹路特征矩阵中的各个桥梁纹路特征值；根据所述桥梁纹路特征矩阵中的各个桥梁纹路特征值，确定所述桥梁纹路复杂度反馈值；

8、判断所述桥梁取样反馈值是否位于桥梁取样预设阈值区间内，若所述桥梁取样反馈值不在所述桥梁取样预设阈值区间内，则向控制中心发送提示取样异常的报警信号。

9、在一些实施例中，对所述桥梁取样图像进行背景阈值分割，得到桥梁对象图像具体包括：

10、将所述桥梁取样图像矩阵化，得到桥梁取样图像的红绿蓝值矩阵；

11、获取桥梁的红绿蓝值取值范围，进而对该桥梁取样图像的红绿蓝值矩阵里的每一个红绿蓝值与所述桥梁的红绿蓝值取值范围进行对比，当该红绿蓝值不在所述桥梁的红绿蓝值取值范围之内，则将该红绿蓝值修改为红绿蓝最大值，当该红绿蓝值在所述桥梁的红绿蓝值取值范围之内，则保持该红绿蓝值不变；

12、将对比后得到的图像作为桥梁对象图像。

13、在一些实施例中，对所述桥梁对象图像进行噪声抑制，得到桥梁对象平滑图像具体包括：

14、对所述桥梁对象图像进行小波分解，得到所述桥梁对象图像的近似系数和不同尺度的细节系数；

15、将不同尺度的细节系数与预设的阈值进行对比，将绝对值小于阈值的细节系数置零，将绝对值大于等于阈值的细节系数减去阈值后保留正负号，得到噪声抑制后不同尺度的细节系数；

16、根据所述近似系数和噪声抑制后不同尺度的细节系数进行逆小波变换，得到桥梁对象平滑图像。

17、在一些实施例中，对所述桥梁对象平滑图像进行桥梁纹路聚集程度判断，得到桥梁纹路聚焦中心点和桥梁纹路分散幅度具体包括：

18、对所述桥梁对象平滑图像进行灰度映射，得到桥梁对象平滑灰度矩阵；

19、根据预设纹路特征窗口尺寸，对所述桥梁对象平滑灰度矩阵进行纹路特征提取，得到桥梁纹路特征矩阵；

20、由所述桥梁纹路特征矩阵，确定所述桥梁纹路聚焦中心点和桥梁纹路分散幅度。

21、在一些实施例中，根据预设纹路特征窗口尺寸，对所述桥梁对象平滑灰度矩阵进行纹路特征提取，得到桥梁纹路特征矩阵的过程中，所述桥梁纹路特征矩阵中的桥梁纹路特征值可以通过下式确定：

22、

23、其中，为所述桥梁纹路特征矩阵中第行第列的桥梁纹路特征值，为所述桥梁对象平滑灰度矩阵中以第行第列的元素为中心的纹路特征窗口，为所述纹路特征窗口中的像素点个数，为所述纹路特征窗口中所有元素的方差值，为所述桥梁对象平滑灰度矩阵中第行第列的元素值，、分别为所述桥梁对象平滑图像中像素点的行数和列数。

24、在一些实施例中，确定桥梁纹路聚焦中心点具体包括：

25、对所述桥梁纹路特征矩阵进行傅里叶变换，得到桥梁纹路频率分量矩阵；

26、获取所述桥梁纹路频率分量矩阵中各个频率分量的模值，将最大模值对应的频率分量作为中心频率分量，获取所述中心频率分量的坐标位置，根据所述中心频率分量的坐标位置与所述桥梁对象平滑图像，得到所述桥梁纹路聚焦中心点。

27、在一些实施例中，根据所述桥梁纹路聚焦中心点和所述桥梁纹路分散幅度，确定桥梁纹路聚集程度反馈值包括：

28、确定条件判断函数；

29、确定所述桥梁纹路聚焦中心点的像素灰度值，将所述像素灰度值作为桥梁纹路聚焦值；

30、确定桥梁纹路分散幅度；

31、确定桥梁纹路分布均衡度；

32、根据所述条件判断函数、桥梁纹路聚焦值、桥梁纹路分散幅度和梁纹路分布均衡度，确定桥梁纹路聚集程度反馈值：

33、

34、其中，为位置处的像素灰度值，、分别为所述桥梁纹路聚焦中心点的横坐标与纵坐标，为位置处的像素经过横坐标与纵坐标偏移后的像素的灰度值，为桥梁纹路特征矩阵的行总数，桥梁纹路特征矩阵的列总数，为底数为的指数函数，为圆周率，为标定的极小值常数。

35、第二方面，本技术提供一种用于桥梁检测的取样控制系统，该用于桥梁检测的取样控制系统包括有：

36、桥梁取样图像采集单元，用于获取桥梁取样图像；

37、桥梁取样图像预处理单元，用于对所述桥梁取样图像进行背景阈值分割，得到桥梁对象图像，对所述桥梁对象图像进行噪声抑制，得到桥梁对象平滑图像；

38、桥梁纹路聚集程度反馈值确定单元，用于对所述桥梁对象平滑图像进行桥梁纹路聚集程度判断，得到桥梁纹路聚焦中心点和桥梁纹路分散幅度，根据所述桥梁纹路聚焦中心点与所述桥梁纹路分散幅度，确定桥梁纹路聚集程度反馈值；

39、桥梁取样反馈值确定单元，用于对所述桥梁对象平滑图像进行纹路复杂度判断，得到桥梁纹路复杂度反馈值，根据所述桥梁纹路聚集程度反馈值和所述桥梁纹路复杂度反馈值确定桥梁取样反馈值，其中对所述桥梁对象平滑图像进行纹路复杂度判断，得到桥梁纹路复杂度反馈值具体包括：获取通过桥梁对象平滑图像提取的桥梁纹路特征矩阵中的各个桥梁纹路特征值；根据所述桥梁纹路特征矩阵中的各个桥梁纹路特征值，确定所述桥梁纹路复杂度反馈值；

40、报警判断单元，用于判断所述桥梁取样反馈值是否位于桥梁取样预设阈值区间内，若所述桥梁取样反馈值不在所述桥梁取样预设阈值区间内，则向控制中心发送提示取样异常的报警信号。

41、第三方面，本技术提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的用于桥梁检测的取样控制方法。

42、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的用于桥梁检测的取样控制方法。

43、本技术公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

44、本技术提供了一种用于桥梁检测的取样控制方法、系统、设备及介质，首先获取桥梁取样图像，对桥梁取样图像进行背景阈值分割，得到桥梁对象图像，对桥梁对象图像进行噪声抑制，得到桥梁对象平滑图像，对桥梁对象平滑图像进行桥梁纹路聚集程度判断，得到桥梁纹路聚焦中心点和桥梁纹路分散幅度，根据桥梁纹路聚焦中心点与桥梁纹路分散幅度，确定桥梁纹路聚集程度反馈值，对桥梁对象平滑图像进行纹路复杂度判断，得到桥梁纹路复杂度反馈值，根据桥梁纹路聚集程度反馈值和桥梁纹路复杂度反馈值确定桥梁取样反馈值，判断每张图像对应的桥梁取样反馈值是否位于桥梁取样预设阈值区间之内，当判断结果为是，则向控制中心发送提示取样异常的报警信号，实现了一种无需依赖主观经验的桥梁取样检测方法，提高了桥梁取样检测的检测效率。