一種公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法
【專利摘要】本發明公開了一種公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法。方法首先對圖像進行灰度變換；之后對灰度圖像進行去噪；接著計算圖像塊的分形維數；最后將分形維數作為紋理特征，根據紋理特征定義像素點之間的紋理特征距離,基于定義的距離，定義區域生長準則，滿足生長準則的像素點則作為生長區域中的一個像素，直至沒有待比較點時完成圖像的分割。該分割方法結果準確可靠。
【專利說明】一種公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種巖石圖像裂紋分割方法，具體涉及一種基于圖像技術的公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法。
【背景技術】
[0002]節理是巖石中的裂紋，是一種沒有明顯位移的斷裂構造。大量發育的節理常常引起巖體的不穩定，為工程建設帶來隱患和災害。
[0003]公路邊坡的節理裂紋是影響邊坡變形和破壞的重要因素之一，在工程建設中，因為節理裂紋的影響而產生如滑坡、崩塌等邊坡失穩的不良地質現象屢見不鮮。但是由于節理裂紋一般為小型構造，規模較小，且分布具有一定局部性；同時由于節理裂紋隨著條件變化而不斷發展變化，因此，它對邊坡的影響也是一個不斷發展的過程，對邊坡的危害也往往具有一定的隱蔽性。
[0004]通過研究邊坡節理裂紋能更好的監測巖體邊坡的變形，能盡快的對其進行防護措施，減少滑坡等災害，減少生命財廣的損失。
[0005]現有的節理裂紋的分割過程是根據傳統的轉換方法將彩色圖像轉換為灰度圖像；再對其進行分割處理，由于彩色圖像轉換為灰度圖像利用傳統的轉換公式沒有根據巖石圖像本身的顏色特性，轉換后圖像不精準。同時由于傳統的計算分形維數的方法沒有考慮邊沿造成的影響，計算不太精準。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法。
[0007]為實現上述技術任 務，本發明提供的公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法，包括下述步驟:
[0008](I)利用(式I)將LXW像素的彩色圖像轉換為灰度圖像，其中L表示彩色圖像的長，W表示彩色圖像的寬；
[0009]
【權利要求】
1.一種公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)利用(式I)將LXW像素的彩色圖像轉換為灰度圖像，其中L表示彩色圖像的長，W表示彩色圖像的寬； I= a R+ β G+ Y B (式 I) (式I)中: I為灰度圖像的灰度值； R表示彩色圖像的紅色通道； G表示彩色圖像的綠色通道； B表示彩色圖像的藍色通道； A n B c a --Λ] --j ~ i , u ,
A +H+ CA +H+ (:' -,i 十方+ (； A為彩色圖像紅分量直方圖的均值； B為彩色圖像綠分量直方圖的均值； C為彩色圖像藍分量直 方圖的均值； (2)對灰度圖像進行去噪，得到去噪后的灰度圖像；τ w (3)將去噪后的灰度圖像分割成為UX U個圖像塊，M為每個圖像塊的邊長，M取正整數，MXM為每個圖像塊的像素大小；L」表示向下取整； (4)分別求取步驟(3)所得每個圖像塊的分形維數； (5)以兩個像素點間的分形維數之差作為兩點間的紋理特征距離，利用區域生長完成圖像分割: 首先執行Stepl,選取灰度圖像中灰度值最大的像素點為Stepl種子點,該Stepl種子點位于生長區域中；分別計算Stepl種子點的八鄰域像素點與Stepl種子點之間的紋理特征距離，將紋理特征距離小于δ i的St印I種子點的八鄰域像素點合并入生長區域； Stepl中并入生長區域像素點為St印2擴張點； 接著循環執行StepA步驟，直至灰度圖像中沒有像素點可合并入生長區域，則完成圖像分割，A為大于等于2的正整數: StepA,對StepA擴張點分別進行如下處理: 當前處理的擴張點為P點； 將P點的八鄰域像素點作為待比較像素點，對于每一個待比較像素點分別進行如下比較判斷: 設當前待比較像素點Pl點， 當Pi點與其種子點Pi y點的紋理特征距離小于等于S1，且Pl點與其擴張點P點的紋理特征距離小于等于δ 2時，將Pl點合并入生長區域；當前待比較像素點Pl是其擴張點P點的八鄰域像素點之一，其擴張點P點是其種子點Pl '點的八鄰域像素點之一； 其中 δ2>0，δ2 ； StepA中并入生長區域像素點為St印(Α+1)擴張點。
2.如權利要求1所述的公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法，其特征在于，所述步驟(2)中利用中值濾波算法對灰度圖像進行去噪。
3.如權利要求1所述的公路巖體邊坡圖像中節理裂紋的分割方法，其特征在于，步驟(4)中采用下述方法求取步驟(3)所得每個圖像塊的分形維數:設當前待求取分形維數的圖像塊為圖像塊q，q = 1，2，3...，
【文檔編號】G06T7/00GK103473781SQ201310435475
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】王衛星, 韓亞, 劉晟, 李雙 申請人:長安大學