【摘要】 一种基于红外热成像图像处理的渗漏源检测装置，包括红外热成像摄像装置和用于对红外热成像摄像装置所拍摄的墙体或者容器热像图以及相关输入信息对建筑物墙体或者容器的损坏状况、是否发生渗漏点以及渗漏区域和程度进行分析处理判断的微处理器；红外热成像摄像装置对预处理的被检物体进行扫摄，可获得墙体或者容器的表面温度分布信息；微处理器中软件主要包括：红外热成像图像获取单元、红外热成像图像预处理单元和渗漏定量检测单元，通过数字图像处理技术对被测物体表面温度场进行分析，得出被测物体是否存在渗漏缺陷、本发明不但能快速检测出是否存在渗漏缺陷，还能准确检测出渗漏存在区域、程度和影响范围，为渗漏缺陷提供一种评估方法。。 （，） 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江工业大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310014 浙江省杭州市下城区朝晖六区 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】临安区 【申请号】CN201210104535.4 【申请日】2012-04-11 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102636313B 【公开公告日】2014-12-03 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102636313B 【授权公告日】2014-12-03 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01M3/00; G01M3/04 【发明人】汤一平; 田旭园; 杨艳萍; 齐明; 夏少杰 【主权项内容】一种基于红外热成像图像处理的渗漏源检测装置，其特征在于：所述基于红外热成像图像处理的渗漏源检测装置，包括红外摄像装置和用于对红外摄像装置所拍摄的墙体或者容器红外热成像图像进行预处理，并判断是否发生渗漏点以及分析处理渗漏区域和程度的微处理器；所述的微处理器包括：红外热成像图像获取单元，用于通过USB接口读取红外摄像装置所拍摄的被检物体的红外热像图，并将读取的红外热像图提交给红外热成像图像预处理单元；红外热成像图像预处理单元，用于将红外热成像图像进行初步预处理得到初步增强的红外热成像图像，然后对该初步增强红外热成像图像进行区域初步分割，得到红外热成像图像上疑似不同渗漏源引起渗漏影响局部区域，并保存于区域队列供后续运算；渗漏定量检测单元，用于从区域队列中取出一个疑似单一渗漏源所影响范围红外热成像图像进行渗漏量化，计算得到渗漏源准确位置以及对渗漏影响程度进行量化处理，所述渗漏定量检测单元包括：形态学分析模块，用于缩小渗漏源的检测范围，进行渗漏源的粗定位；温度梯度判断模块，用于准确定位渗漏源的位置；在所述的形态学判断模块中，首先对单一渗漏点影响范围区域进行面积统计，然后根据形态学进行非渗漏点排除，在渗漏模型中，半径最小椭圆区域为渗漏点所在，有渗漏点向外，水分的扩散造成温度的梯度扩散，在红外热成像图像图中有温度信息找出水分扩散；在所述的温度梯度计算模块中，使用等值线算法得到多条等温线；针对每一条等温线计算其多条法线，对法线相交最集中区域进行统计，判定法线相交最集中点为渗漏源；所述渗漏定量检测单元包括：检测结果输出单元，用于输出检测结果报告，检测结果报告内容包括：是否存在多渗漏点、渗漏点区域坐标、渗漏程度；渗漏程度指标包括：温度梯度密集度、渗漏点区域水分和渗漏影响区域面积；在所述的温度梯度计算模块中，如果检测出在某一小区域内存在多渗漏点，则需要进一步进行多渗漏点分离计算；多渗漏点处理，如果在所述的渗漏点量化模块对于队列中的一个局部小区域计算得到小区域存在多个渗漏点情况时，逐一对这些渗漏点进行标记；所述的红外热成像图像预处理单元，预处理过程如下；步骤1)：温度值-灰度值映射变换，对红外热成像图像进行温度值-灰度值映射变换，以灰度值图像表现，图像上各点灰度值对应相应温度值；步骤2)：低通滤波去噪；步骤3)：对比度增强；步骤4)：轮廓提取，对温度范围修正后的灰度值图像进行边界轮廓提取，以便进行连通域提取与标记；步骤5)：连通域提取，对灰度值图像上疑似单一渗漏点影响范围进行连通域填充提取，消除该范围内的少数空洞；所述的红外热成像图像预处理单元，采用轮廓提取算法进行渗漏源区域轮廓的提取，具体算法描述如下：首先对对比度增强后的图像进行二值化，这里采用自适应方式确定参数；其次遍历二值图像，确定一个非零点为轮廓前驱点，循环查找其八连通区域内与该点同值的点后确定为轮廓后继点，以此继续进行，同时需要对轮廓线相交、相切和重叠的特殊情况做处理；最后对相邻连通区域进行拼接；所述的红外热成像图像预处理单元，低通滤波去噪的过程如下：步骤2.1)：对灰度值图像进行傅立叶变换，将空域图像变换到频域图像；步骤2.2)：设计低通滤波器，采用巴特沃斯低通滤波器，低通滤波器公式(1)所示，进行相乘滤波；步骤2.3)：采用傅立叶逆变换，将滤波后的频域图像转换到空域图像；H(u, v)=11+[D(u, v)/D0]2n---(1)]]>式中，D0是截至频率距原点的距离，D(u, v)是(u, v)点距频率矩形中心点距离；这里将把H(u, v)开始小于其最大值的一定比例的点当作其截止频率点，选择H(u, v)为0.5；所述的红外热成像图像预处理单元，对比度增强的方式将低温区温度差拉伸，具体做法是采用对数变换方法来扩展图像的低灰度范围，同时压缩高灰度范围；对于一幅最高温度为Tmax和最低温度为Tmin的红外热成像图，其温度变换区域为[Tmin, Tmax]，在宽区间内较小的温差将被淹没，很难准确的被定位检测出来；若渗漏周围温度的范围为[Tmin0, Tmax0]，那么就存在着Tmin< Tmin0< Tmax0< Tmax关系，通过公式(2)所示的非线性灰度变换的对数变换，变换后的图像使得渗漏周围温度的温差范围得以扩展，非渗漏区域的温差范围得以压缩；g(u, v)=a+ln[f(u, v)+1]b---(2)]]>式中，f(u, v)代表温度值修正前值，g(u, v)为温度修正后的值，参数a控制曲线上下偏移量，参数b控制曲线的弯曲程度；选择合适的参数使得相对低温区的差距得到拉伸，同时抑制非渗漏区域高温区的差距扩大化，选择参数a＝50，b＝0.05。 【当前权利人】浙江工业大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市下城区朝晖六区 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】1233000047000441XK 【引证次数】2.0 【被引证次数】1 【他引次数】2.0 【被他引次数】1.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】78

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