一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法与流程

本发明属于结构无损检测领域，尤其涉及玻璃面板裂缝类型的检测。

背景技术：

1、玻璃幕墙因其透光、隔音、美观、防水等优良的使用体验，在国内外广泛被现代建筑所采用。玻璃面板广泛应用于建筑外墙、窗户和幕墙系统，为建筑注入现代感和开放性。然而，由于建筑物受到各种外部因素的影响，如温度变化、风力、地震等，玻璃面板可能会发生裂缝，其中放射性裂缝是一种对建筑结构完整性和安全性构成潜在威胁的裂缝类型。当放射性裂缝破坏严重时会使玻璃破碎，从而造成玻璃板块脱落。玻璃板块的高空坠落会导致的人员伤亡和财产损失，造成严重后果。

2、放射性裂缝是指在玻璃材料表面或内部形成的、呈放射状分布的微小裂缝。这种裂缝通常以某一点为中心，辐射状地向外扩展，形成放射状的图案，类似于放射性物质发出的辐射线，如图1所示。且因为沿纤维走向的玻璃强度较低，而横向强度相对较高，导致裂缝大都沿玻璃纤维的走向。放射性裂缝是常见的玻璃破碎形态：当玻璃面板，特别是半钢化玻璃面板遭受外部冲击，如风暴、冰雹、物体撞击等，会引起局部应力集中，促使放射性裂缝的产生。在玻璃制造过程中有缺陷，如内部结构不均匀、气泡、晶格缺陷等，使玻璃表面或内部存在微小的弱点，就会成为放射性裂缝产生的潜在源头。另外，玻璃面板在长时间的使用中，受到各种环境和力的影响，可能逐渐出现微裂，特别是在建筑结构中，承受负重和变形的情况下更容易出现放射性裂缝。放射性裂缝不仅影响玻璃的外观，还导致其性能下降，例如光透过性、隔热性等特性的降低。当放射性裂缝扩大到一定程度时，玻璃可能会在外部冲击或负载作用下破碎，从而削弱玻璃的结构完整性，增加建筑结构的风险，尤其是在玻璃承载结构中，裂缝的存在可能导致结构的失稳。

3、传统的裂缝检测方法通常依赖于人工巡检或昂贵的检测设备，这些方法存在人力成本高、效率低、主观性强等问题。

技术实现思路

1、本发明是为了解决传统的裂缝检测方法通常依赖于人工巡检或昂贵的检测设备，存在人力成本高、效率低、主观性强的问题，现提供一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法。

2、一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，具体如下：

3、采集破碎玻璃面板的单通道灰度图像，并对所述单通道灰度图像进行直方图均衡化处理；

4、利用边缘检测法对直方图均衡化处理后的单通道灰度图像进行检测，获得能够能描绘出裂缝边缘的二值图像；

5、利用形态学运算方法将二值图像中裂缝边缘合围区域的像素值修改为裂缝边缘的像素值，并通过中值滤波法滤除裂缝边缘孤立的像素点；

6、利用直线检测算法提取滤波后图像中的明显裂缝，并获得明显裂缝的端点坐标；

7、利用明显裂缝的端点坐标获得明显裂缝的方程，并计算两条相交的明显裂缝的交点坐标；

8、提取所有交点的横坐标作为x数组，提取所有交点的纵坐标作为y数组，分别计算x数组和y数组的方差，分别绘制x数组和y数组的直方图，并提取直方图的峰度特征；

9、分别判断x数组的方差和峰度特征以及y数组的方差和峰度特征是否均小于其判断阈值，是则破碎玻璃面板的裂缝为放射性裂缝，否则破碎玻璃面板的裂缝为非放射性裂缝。

10、进一步的，上述采集破碎玻璃面板的单通道灰度图像，包括：

11、调整相机的镜头轴线与破碎玻璃面板之间的夹角大于等于45°，并拍摄破碎玻璃面板的rgb图像；

12、之后，将所述rgb图像转换成单通道灰度图像。

13、优选的，相机的镜头轴线垂直于破碎玻璃面板。

14、进一步的，上述形态学运算方法为闭运算。

15、进一步的，上述利用边缘检测法对直方图均衡化处理后的单通道灰度图像进行检测时，图像像素的低阈值为100，高阈值为240。

16、为保障玻璃幕墙结构安全，本发明提供了一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，能够快速、准确的识别出玻璃面板发生的破坏类型是否是放射性破坏，进一步推动无损检测技术在玻璃幕墙实际工程中的应用。综上所述，本发明能够对玻璃面板的放射性破坏进行有效的检测，从而提高检测玻璃裂缝的效率，降低人工成本。可用于玻璃幕墙是否发生放射性破碎的情况检查。

技术特征：

1.一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，其特征在于，具体如下：

2.根据权利要求1所述的一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，其特征在于，所述采集破碎玻璃面板的单通道灰度图像，包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，其特征在于，相机的镜头轴线垂直于破碎玻璃面板。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，其特征在于，所述形态学运算方法为闭运算。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，其特征在于，所述利用边缘检测法对直方图均衡化处理后的单通道灰度图像进行检测时，图像像素的低阈值为100，高阈值为240。

技术总结
一种基于图像方法的玻璃面板裂缝的识别方法，涉及结构无损检测领域。本发明是为了解决传统的裂缝检测方法通常依赖于人工巡检或昂贵的检测设备，存在人力成本高、效率低、主观性强的问题。本发明对破碎玻璃面板单通道灰度图像进行直方图均衡化处理、边缘检测，获得能够能描绘出裂缝边缘的二值图像；利用形态学运算方法修改裂缝边缘合围区域的像素值并滤除孤立的像素点；提取明显裂缝的端点坐标，计算两条相交的明显裂缝的交点坐标；判断X数组的方差和峰度特征以及Y数组的方差和峰度特征是否均小于其判断阈值，是则破碎玻璃面板的裂缝为放射性裂缝，否则破裂玻璃面板的裂缝为非放射性裂缝。

技术研发人员：高崇亮,程超,曹亚军,周文松,梅渝新
受保护的技术使用者：中建深圳装饰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8