吊桥特征图像检测技术研究

摘要：吊桥弧度测量是检验吊桥的一个重要的指标，它直接关系到设备是否可以继续使用，以往本参数主要以人工仪器测量为主，由于人为干预多，主观因素强，原始测量仪器精度问题，现场吊桥弧度测量精确度受到很大影响。为解决此问题，本文另辟蹊径，提出一套全新的检测技术和方法，希望能在提高吊桥弧度测量精确度方面有所提高。

关键字：吊桥 特征图像 技术研究

作者简介：胡熙玉，沈阳市特种设备检测研究院科技信息部副部长，中国科学院计算机硕士，一直从事院特种设备信息化建设管理工作和用于检验检测特种设备的各类新设备新产品的研发和推广工作

刘东，沈阳市特种设备检测研究院办公室主任，国家电梯检验师，对曾从事多年特种设备检验检测工作，具有丰富的实际工作经验

马艳秋，沈阳市特种设备检测研究院科技信息部，从事多年特种设备信息化建设工作，具有丰富的实际工作经验。

一、课题研究的目的意义

目前，吊桥弧度测量主要以人工仪器测量为主，由于人为干预多，主观因素强，原始测量仪器精度问题，影响了吊桥弧度分析技术的普及推广与应用，也影响现场吊桥弧度测量技术的利用率。

本课题旨在利用计算机多媒体技术、图像处理技术，依据吊桥测量理论和分析技术，提供一个具有较高自动化程度的计算机软件，利用扫描仪、数码相机或摄像机将吊桥图像输入计算机，对图像信息获取、存储、处理、分析以及输出，并通过人工或计算机智能化设置吊桥区域的某些参数，从而得出吊桥弧度的研究，最大程度地减少人工分析中经验程度和主观错误带来的误差，为现场吊桥的分析检验提供快速、准确和有效的分析手段与方法，也为吊桥弧度分析检验向定量化、自动化、智能化发展迈出坚实的一步。

二、目前国内外研究概况

国内吊桥检测领域里，对于现场吊桥的分析通常采用实地仪器测量手段进行分析，尚未研制开发出专门以吊桥分析有关理论和技术为依托，对现场吊桥进行自动分析的吊桥弧度检测处理系统。

根据情报检索及网上查询，美、俄、英、法、德、日等发达国家的检测机关在吊桥研究方面对吊桥分析的理论与方法研究刚刚起步，自动分析系统尚未见报道。

三、研究的主要内容

吊桥弧度测量工具，提供了丰富的图像处理功能，强大的注释添加功能以及多种分析手段的综合运用，能够较为准确和方便的完成吊桥的分析。

1．图像处理功能

根据从现场采集的痕迹可能遭受各种环境因素的破坏情况，比如痕迹的污染，提取痕迹的误差，拍照和摄像带来的失真等问题，本系统提供了丰富的图像处理功能和失真校正功能，来尽可能的减少分析中的错误，提高准确程度。

图像处理部分提供了平滑，锐化，调整对比度，亮度，翻转，负片，旋转，二值化，灰度图，缩放以及边缘提取等功能，能满足分析过程中的绝大部分需求。

2．注释添加功能

系统提供了功能强大的注释功能，可以任意的在图像上添加各种基本图形,包括直线，自由线，矩形框，文字等众多信息，用户可以根据需要方便的编辑这些注释信息，诸如修改线宽，颜色，填充模式，字体等。并且支持OLE, 用户可以插入诸如Excel表，Word文档，PowerPoint文档等信息，极大的方便了分析结果的输出。在分析的过程中，系统会根据分析结果自动添加一些注释，比如趾压痕后缘公切线等，用户可以任意的移动，修改，删除这些注释。

3．分析处理功能

为了减少一种分析方法所带来的绝对误差，在分析吊桥的过程中，采用了n种分析计算方法。

下图所示为该软件的主要界面。

操作过程：

在可视化中小图中选中吊桥的两个端点，利用A算法初步完成吊桥下边缘的检测，然后利用人工手动的方式检测大图中边缘与实际吊桥边缘的匹配程度，并利用人工手动的方法把所得边缘与实际吊桥边缘匹配，达到最优结果。

在这里需要人工调整曲线的位置，其中可以利用曲线拟合的算法来求解最匹配的吊桥弧度曲线。

四、推广普及情况

该项目的研究过程中，不断检验、改进、提高该研究成果，收到了非常好的社会效益。

五、社会效益

自本项目开始研究以来，本着研究、应用、再研究、再应用的原则，陆续把研究成果用于实际工作中，不仅证明该项目成果的科学、可靠、可行、操作简便、易于掌握，而且为吊桥弧度测量作出了重要贡献，有着非常大的社会效益。