本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种设施表面病害分割图像展布图生成方法及装置。
背景技术：
1、
2、通过相机拍摄设施表面图像，根据图像颜色、强度、纹理等方面的特征，利用图像识别算法自动处理识别设施表面裂缝、渗漏水、剥落等病害，是现有设施病害检测方法中的一种。由于交通基础设施一般体量较大，例如隧道、路面、桥梁等，单次拍摄很难以高分辨率覆盖全部待检测范围。因此，为了进一步提高检测效率和自动化程度，包含多台相机的图像采集系统往往集成在了移动检测平台上，随着检测平台的移动，多台相机同时连续采集设施表面图像，形成覆盖设施表面全范围的离散图像序列。由于部分病害可能分布于离散图像序列中的多个图像，对单个图像的处理分析无法提取病害的完整、准确的信息，不利于后期的病害分析和设施状态评估。因此，需要对采集的离散图像序列进行拼接，形成设施表面完整的全景图。
3、图像拼接的关键技术包括图像配准和图像融合：图像配准根据匹配策略找出待拼接图像中特征点的相对位置关系，从而确定图像在统一坐标系下的变换矩阵；图像融合则对变换重构后的图像的重叠区域进行平滑处理，淡化图像接缝。
4、然而，现有的图像拼接方法还存在累积误差较大、拼接耗时过长等问题。
技术实现思路
1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种设施表面病害分割图像展布图生成方法及装置。
2、本发明提供了一种设施表面病害分割图像展布图生成方法，用于根据离散图像序列得到病害分割图像展布图，离散图像序列包含连续采集的多个设施表面图像，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤s1，对各个设施表面图像分别进行病害分类，得到二值化离散图像序列图；步骤s2，对二值化离散图像序列图进行连通域分析，根据包含病害且相互邻接的各个设施表面图像构建病害集合；步骤s3，对每个病害集合中的各个设施表面图像分别进行病害类型标记，得到对应的分割图像；步骤s4，对各个病害集合，对该病害集合中的所有分割图像进行拼接，得到对应的展布子图；步骤s5，将所有展布子图作为病害分割图像展布图。
3、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤s1中，病害分类为将包含病害的设施表面图像的分类值设置为1，将不包含病害的设施表面图像的分类值设置为0，二值化离散图像序列图中包含多个像素，各个像素根据坐标分别与离散图像序列中具有相同坐标的各个设施表面图像一一对应，像素的值为对应的设施表面图像的分类值。
4、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤s3中，病害类型包括裂缝、渗漏水、剥落和坑塘，设施表面图像中无病害区域设置为第一像素值，设施表面图像中病害区域区域，根据不同病害类型分别设置为与第一像素值不同的对应像素值。
5、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤s4中，根据病害集合pk得到对应的展布子图包括以下步骤：步骤t1，从病害集合pk中随机选取一个分割图像作为拼接图像；步骤t2，将拼接图像从病害集合pk中去除；步骤t3，从病害集合pk中选取与拼接图像相邻的一个分割图像作为待拼接图像；步骤t4，将待拼接图像从病害集合pk中去除；步骤t5，将待拼接图像与拼接图像进行拼接，得到新的拼接图像；步骤t6，重复步骤t3至步骤t5，直至病害集合pk为空，则将拼接图像变换至设施表面展布图图像坐标系，得到展布子图。
6、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤t3中，若拼接图像中包含的一个分割图像在离散图像序列中的坐标为(i，j)，则病害集合pk中在离散图像序列中坐标为(i-1，j)或(i，j-1)或(i+1，j)或(i，j+1)的分割图像为该拼接图像对应的待拼接图像。
7、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤t5中，待拼接图像通过变换矩阵，转换至于与拼接图像相同的图像坐标系，再与拼接图像进行拼接，得到新的拼接图像，在拼接过程中，待拼接图像与拼接图像重叠部分的像素值采用拼接图像的像素值。
8、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，根据描述子的向量空间距离，对待拼接图像与拼接图像匹配的特征点对进行排序，选取匹配度最高的多组特征点对，采用随机采样一致性算法或渐近采样一致性算法，从所有特征点对中选取匹配特征点计算变换矩阵。
9、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，待拼接图像与拼接图像之间具有至少4对匹配特征点时，变换矩阵的表达式为：式中h为变换矩阵，变换矩阵h通过线性方程组和4对匹配特征点计算得到，该线性方程组的计算表达式为：式中为4对匹配特征点，待拼接图像与拼接图像之间不具有至少4对匹配特征点时，变换矩阵的表达式为：式中m为图像纵向像素数量，n为图像横向像素数量，m为相邻图像建纵向重叠像素数量，n为相邻图像建横向重叠像素数量，(i0,j0)为从病害集合pk中选取的第一个拼接图像在离散图像序列的坐标，(i，j)为待拼接图像在离散图像序列中的坐标。
10、在本发明提供的设施表面病害分割图像展布图生成方法中，还可以具有这样的特征：其中，在步骤t6中，拼接图像通过变换矩阵k变换至设施表面展布图图像坐标系，变换矩阵k的表达式为：式中m为图像纵向像素数量，n为图像横向像素数量，m为相邻图像建纵向重叠像素数量，n为相邻图像建横向重叠像素数量，(i0,j0)为从病害集合pk中选取的第一个拼接图像在离散图像序列的坐标。
11、本发明还提供了一种设施表面病害分割图像展布图生成装置，用于根据离散图像序列得到病害分割图像展布图，离散图像序列包含连续采集的多个设施表面图像，具有这样的特征，包括：序列图生成模块，用于对各个设施表面图像分别进行病害分类，得到二值化离散图像序列图；病害集合生成模块，用于对二值化离散图像序列图进行连通域分析，根据包含病害且相互邻接的各个设施表面图像构建病害集合；分割图像生成模块，用于对每个病害集合中的各个设施表面图像分别进行病害类型标记，得到对应的分割图像；展布子图生成模块，用于对各个病害集合，对该病害集合中的所有分割图像进行拼接，得到对应的展布子图；统合模块，用于将所有展布子图作为病害分割图像展布图。
12、发明的作用与效果
13、根据本发明所涉及的设施表面病害分割图像展布图生成方法及装置，因为，第一，通过序列图生成模块和病害集合生成模块，从所有设施表面图像筛选出相互邻接且存在病害的设施表面图像构成病害集合，用于后续图像拼接和处理，从而大大减少需要拼接图像的数量，减少图像配准计算量，提高拼接效率；第二，通过分割图像生成模块对各个存在病害设施表面图像进行病害类型标记，将不同病害和背景赋予不同的像素值，从而更加直观清楚地展示各类病害的分布情况，也便于后期的病害区域特征提取和分析；第三，通过展布子图生成模块根据拼接图像和待拼接图像的重叠区域计算变换矩阵h，将各个图像进行准确拼接，再采用变换矩阵k将拼接图像变换至设施表面展布图图像坐标系，实现展布图与原设施表面图像的相对应。所以，本发明的设施表面病害分割图像展布图生成方法及装置能够快速准确地生成更加直观的设施表面病害的拼接图像。
1.一种设施表面病害分割图像展布图生成方法，用于根据离散图像序列得到病害分割图像展布图，所述离散图像序列包含连续采集的多个设施表面图像，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
9.根据权利要求4所述的设施表面病害分割图像展布图生成方法，其特征在于：
10.一种设施表面病害分割图像展布图生成装置，用于根据离散图像序列得到病害分割图像展布图，所述离散图像序列包含连续采集的多个设施表面图像，其特征在于，包括：
