(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210608676.3 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 申请人 山东高速集团有限公司 (72)发明人 解全一　吕成顺　周勇　刘健　 赵致远　丁云凤　韩勃　常洪雷　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 李圣梅 (51)Int.Cl. G06V 10/26(2022.01) G06V 10/28(2022.01) G06V 10/30(2022.01)G06V 10/34(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 20/56(2022.01) G01J 5/48(2006.01) G01M 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种隧道渗漏水区域识别方法及系统 (57)摘要 本发明提出了一种隧道渗漏水区域识别方 法及系统， 包括： 获得待测隧道区域的多组温度 场数据； 将每组温度场数据分别与隧道基准温度 进行对比来确定该待测隧道区域是否存在渗漏 水病害， 获得渗漏水集合； 选择渗漏水集合中每 一组的最低温度点与最高温度点分别为渗漏水 区域和正常区域的初始中心点， 进行聚类运算， 得到第一二值图像； 通过高通滤波算法对渗漏水 集合中的数据进行图像处理并得到第二二值图 像； 对第一二值图像及第二二值图像进行图像位 或运算， 并进行形态学操作， 得到待测隧道区域 的渗漏水区域。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 114972757 A 2022.08.30 CN 114972757 A 1.一种隧道渗漏水区域识别方法， 其特 征是， 包括： 获得待测隧道区域的多组温度场数据； 将每组温度场数据分别与隧道基准温度进行对比来确定该待测隧道区域是否存在渗 漏水病害， 获得渗漏水集 合； 选择渗漏水集合中每一组的最低温度点与最高温度点分别为渗漏水区域和正常区域 的初始中心点， 进行聚类运 算， 得到第一 二值图像； 通过高通滤波算法对渗漏水集 合中的数据进行图像处 理并得到第二 二值图像； 对第一二值图像及第二二值图像进行图像位或运算， 并进行形态学操作， 得到待测隧 道区域的渗漏水区域。 2.如权利要求1所述的一种隧道渗漏 水区域识别方法， 其特征是， 所述获得待测隧道区 域的多组温度场数据的方式为： 利用红外热像仪采集待测隧道区域数据； 解析所采集的每组数据， 解析成数值矩阵， 每一个数值为该拍摄位置的温度值； 每组数 据处理后存储至温度场集 合中。 3.如权利要求1或2所述的一种隧道渗漏水区域识别方法， 其特征是， 还包括隧道基准 温度确定步骤： 随机选取温度场集合中的部分数据， 并求其均值作为该待测隧道区域的隧道基准温 度。 4.如权利要求1所述的一种隧道渗漏 水区域识别方法， 其特征是， 确定该待测隧道区域 是否存在渗漏水病害时， 遍历温度场集合， 若其中一组数据最低温度大于隧道基准温度的 设定值， 判定该组不存在渗漏水情况， 继续下一组数据的对比； 若其中一组数据最低温度小于等于隧道基准温度的设定值， 则判定该组数据存在渗漏 水情况， 并添加进渗漏水集 合， 继续下一组数据的对比； 完成遍历温度场集 合， 得到渗漏水集 合。 5.如权利要求1所述的一种隧道渗漏 水区域识别方法， 其特征是， 通过高通滤波算法对 渗漏水集 合中的数据进行图像处 理并得到第二 二值图像， 具体为： 考虑隧道基准温度设置阈值， 遍历渗漏水集合， 若渗漏水集合第j组数据中第i个点的 温度小于等于阈值， 则该点处于渗漏水区域中； 否则， 则该点处于正常区域中； 渗漏水区域对应点像素值设置为0， 正常区域对应点像素值设置为255， 绘制二值图像； 黑色为渗漏水区域， 白色为 正常区域。 6.如权利要求1所述的一种隧道渗漏 水区域识别方法， 其特征是， 获得第 一二值图像的 具体过程 为： 遍历渗漏水集合， 将第j组数据的最低温度和最高温度， 分别作为该组数据迭代运算 时 渗漏水簇和正常簇的初始中心点； 将第j组二维温度场分布展为一维分布， 进行一 次迭代运算， 所有点依据欧氏距离分为 渗漏水区域和正常区域两类； 还原为二维分布， 渗漏水区域对应点像素值设置为0， 正常区域对应点像素值设置为 255， 绘制二 值图像； 黑色为 渗漏水区域， 白色为 正常区域。 7.如权利要求1所述的一种隧道渗漏 水区域识别方法， 其特征是， 对行图像位或运算后权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114972757 A 2的二值图像进行形态学操作， 首先进行开运算， 去除渗漏水区域内部噪音； 再利用闭运算， 剔除离散的边缘点， 使提取的区域完整。 8.一种隧道渗漏水区域识别系统， 其特 征是， 包括： 温度场数据获取模块， 被 配置为： 获得待测隧道区域的多组温度场数据； 渗漏水集合获取模块， 被配置为： 将每组温度场数据分别与隧道基准温度进行对比来 确定该待测隧道区域是否存在渗漏水病害， 获得渗漏水集 合； 二值图像获取模块， 被配置为： 选择渗漏水集合中每一组的最低温度点与最高温度点 分别为渗漏水区域和正常区域的初始中心点， 进行聚类运 算， 得到第一 二值图像； 通过高通滤波算法对渗漏水集 合中的数据进行图像处 理并得到第二 二值图像； 渗漏水区域识别模块， 被配置为： 对第一二值图像及第 二二值图像进行图像位或运算， 并进行形态学操作， 得到待测隧道区域的渗漏水区域。 9.一种计算机装置,包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征是， 所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求 1‑7任一所述的方法的 步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征是， 该程序被处理器执 行时执行上述权利要求1 ‑7任一所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114972757 A 3