新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于DSP數(shù)字信號處理器的墻體裂縫測圖像的處理

基于DSP數(shù)字信號處理器的墻體裂縫測圖像的處理

作者: 時(shí)間:2011-03-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:為了對建筑物中的進(jìn)行高精度和高清晰度地測量、計(jì)算和。文中給出了使用信號器來對進(jìn)行預(yù)的具體方法及相關(guān)算法,同時(shí)給出了相應(yīng)的仿真結(jié)果。
關(guān)鍵字:監(jiān)測;處理;

0 引言
現(xiàn)代各種建筑行業(yè)中,墻體因?yàn)橥饬ε鲎?、建筑質(zhì)量、熱脹冷縮等原因,往往會(huì)產(chǎn)生一些裂縫。因此,對墻體裂縫的監(jiān)測與分析就顯得十分必要。利用處理的方法來對墻體裂縫進(jìn)行監(jiān)測和分析是比較方便且有效的方法之一。但由于人為或自然因素的影響,復(fù)雜的背景噪聲一般都會(huì)疊加在有用的墻體表面圖像數(shù)據(jù)中,所以,在對裂縫進(jìn)行圖像分割前,必須通過濾波來減少噪聲,增強(qiáng)裂縫邊緣效果,然后再進(jìn)行圖像分割。
傳統(tǒng)的圖像處理系統(tǒng)一般是PC機(jī)來實(shí)現(xiàn)的,即由圖像采集卡采集圖像,再將圖像數(shù)據(jù)通過總線或網(wǎng)絡(luò)傳輸給PC機(jī),然后在PC機(jī)上進(jìn)行圖像處理。此類系統(tǒng)通常比較復(fù)雜。且難以小型化,不方便隨身攜帶和檢測。因此,本文介紹一種芯片來完成圖像處理的實(shí)現(xiàn)方法。該方法利用CCD傳感器進(jìn)行圖像采集,然后在DSP內(nèi)部通過算法對圖像進(jìn)行處理,再將處理后的圖像通過液晶進(jìn)行顯示,最后由圖像來判定裂縫的狀態(tài)和細(xì)節(jié)等。此方案可使系統(tǒng)更加簡潔、實(shí)時(shí)性更強(qiáng),因此,可在便攜式圖像檢測設(shè)備中得到一定的應(yīng)用。

1 算法簡介
通過CCD圖像傳感器采集的圖像,還需對其進(jìn)行一定的處理,才能更好的反映出墻體裂縫的細(xì)節(jié)。對圖像進(jìn)行處理需要一定的算法支持,要根據(jù)算法內(nèi)容進(jìn)行編程,最后通過移植程序到DSP中,以最終實(shí)現(xiàn)圖像處理。本文使用的是中值濾波、圖像灰度值修正、迭代閾值法二值化圖像分割等算法。
由于采集的初始圖像中的噪聲會(huì)降低圖像的質(zhì)量,使圖像特征淹沒,給分析帶來困難。因此,去除噪聲、恢復(fù)原始圖像是裂縫圖像處理中的一個(gè)重要內(nèi)容。中值濾波是一種非線性的信號處理方法,可在一定條件下克服線性濾波器帶來的圖像細(xì)節(jié)模糊問題,對濾除脈沖干擾最為有效。中值濾波一般采用一個(gè)含有奇數(shù)點(diǎn)的滑動(dòng)窗口(通常為二維窗口)來用窗口中各點(diǎn)灰度值的中值來替代指定點(diǎn)(一般是窗口的中心點(diǎn))的灰度值。中值濾波的窗口形狀和尺寸對濾波器的效果影響較大,因此,需根據(jù)不同要求選用不同的窗口形狀和尺寸。由于裂縫圖像中的脈沖干擾較多,因此,為了保證去噪時(shí)失真小,本文筆者選擇3×3的方形窗口來進(jìn)行中值濾波。
直方圖修正主要是為了調(diào)整圖像的亮度,增強(qiáng)圖像中感興趣的灰度區(qū)域。中值濾波后,由于墻體裂縫圖像的特殊性,圖像中的裂縫灰度值往往較小、較灰暗,而背景灰度值往往較大、較明亮。因此,筆者采用了一種線性拉伸變換的方法來增強(qiáng)圖像的灰度效果。若由用戶輸入感興趣的灰度區(qū)域范圍,當(dāng)某點(diǎn)的像素值小于范圍的最小值時(shí),該點(diǎn)像素值賦值為0;大于范圍的最大值時(shí),該點(diǎn)像素值賦值為255。若在范圍中,則計(jì)算出該值在范圍中的比例,再用比例乘以255,以得到新的像素值。這樣,就將感興趣的灰度區(qū)域拉伸到0~255,從而達(dá)到對比度增強(qiáng)的目的。
在圖像進(jìn)行灰度值拉伸修正后,為了便于裂縫觀察,還需要將裂縫從圖像中分割出來。由于墻體裂縫與背景在灰度級上有明顯的區(qū)別,所以,選擇合適的閾值T便能實(shí)現(xiàn)分割。若像素灰度值小于T,則將其灰度值設(shè)置為0,否則,將其灰度值設(shè)置為255。閾值的選取是關(guān)系圖像分割質(zhì)量好壞的關(guān)鍵,本文采用迭代閾值法來求得閾值T。其灰度的閾值分割變換公式如下:
a.JPG
式(1)中,T為采用迭代閾值法得到的閾值。


上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉