基于改进边缘检测的钢箱梁疲劳裂纹识别及量化方法研究

作者：荣飞亚; 吉伯海^*; 高天; 袁周致远

来源：三峡大学学报(自然科学版), 2023, 45(06): 77-107.

DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2023.06.012

• 钢箱梁
• 疲劳裂纹
• 双边滤波
• 边缘检测
• 特征量化

钢箱梁内部场景复杂，疲劳裂纹图像识别容易受到背景干扰.针对传统图像处理方法的识别局限性，提出了一种基于改进边缘检测算法的疲劳裂纹识别与量化方法.首先，通过边缘检测算法识别出裂纹特征点，并通过形态学处理提取出裂纹骨架线.其次，采用单目视觉方法进行裂纹的特征量化.通过张氏标定法，建立了相机成像模型，从而将裂纹特征点由像素坐标映射至空间坐标.最终，开展了疲劳裂纹识别与量化试验，将改进边缘检测算法与传统图像处理方法进行比较，并评估裂纹特征量化精度.研究结果表明：改进边缘检测算法通过引入双边滤波函数，可以在抑制焊缝噪声干扰的同时保留裂纹边缘特征，相比于传统边缘检测和自适应阈值分割算法，更适用于钢箱梁识别场景.在试验条件下，疲劳裂纹长度测量误差控制在5%以内.

• 单位
  河海大学