基于小波变换的土石坝渗漏诊断图像处理方法研究

发布时间：2017-12-03 16:06

  本文关键词：基于小波变换的土石坝渗漏诊断图像处理方法研究

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【摘要】：为了进一步提高土石坝渗漏诊断图像的分析精度,本文结合最大限度保留图像信息的小波变换降噪图像处理方法与电阻率成像和波速成像联合检测土石坝渗漏病害区域的无损检测方法联合分析土石坝渗漏诊断图像,并编制开发了土石坝渗漏诊断图像处理软件(以下简称该软件)。该软件能定性、定量研究分析土石坝渗漏诊断图像,为土石坝渗漏诊断图像处理提供理论基础和应用参考。主要研究内容及成果如下：1.结合水利工程学科中多相土石复合介质的电阻率特性理论,建立了基于电阻率成像的土石坝渗漏因子；根据多相土石复合介质的等效弹性特征和理论波速公式,建立了基于波速成像的土石坝渗漏因子；2.根据信息技术学科中图像分析理论,提出了描述渗漏区域尺度特性参数区域周长L、区域面积A、外接矩形长宽比e和紧凑度F；3.通过对噪声的产生机制分析引用了高斯白噪声理论模型；4.选取了Donoho和Johnstone统一阈值和软阈值函数对含有高斯白噪声的数字图像理论模型进行小波变换去噪,并采用Kirsch算子提取图像边缘特征信息；5.根据国际上图像质量普遍适用的评价标准引入了图像的主观评价方法和客观评价参数。采用普遍适用的主观评价标准(妨碍尺度5级评分法和质量尺度5级评分法)和专业图像评价的客观评价标准(图像标准差SD、峰值信噪比PSNR、信息熵Entropy.平均梯度AG、边缘强度ES)对去噪图像质量进行评价分析。6.该软件采用土石坝渗漏诊断图像数值模型试验验证和评价了经均值去噪、聚类分析和阈值滤波三种去噪方法处理后数字图像的质量和采用Kirsch算子提取土石坝渗漏诊断图像数值模型的数字图像特征信息的目的。得出阈值滤波去噪并采用Kirsch算子检测分析、评价土石坝数值模型渗漏病害区域精度高、效果好,土石坝含噪声理论模型裂缝病害区域和圆孔病害区域的形状和面积与理论模型相比误差在0.7%以内；7.通过物理模型试和数值模型对土石坝渗漏诊断结果对比分析,得出电阻率成像和波速成像联合检测土石坝渗漏病害区域的无损检测方法结合数字图像处理方法联合探测提取土石坝裂缝型病害区域是可行的,但病害区域形状描述差异偏大；探测土石坝圆孔型病害区域可行且病害区域形状描述精度高。因此基于小波变换的土石坝渗漏诊断图像处理方法能提高土石坝渗漏诊断图像的分析精度。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV641;TV698.1

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本文编号：1249239