摘 要

由于建筑物年久失修，它表面的裂缝在结构上几乎是无处不在的，而且只会越来越严重。因此，在建筑物的健康检测中，建筑物裂缝检测是必不可少的一个环节，对评估、鉴定以及维护建筑物的整体结构具有非常重要的意义。

本文是通过使用数字图像处理技术对建筑物裂缝特征进行测量和计算。对裂缝图像进行处理和测量裂缝的特征是两个最重要的步骤。本文主要对裂缝的宽度进行测量。

最后，本文是通过使用MATLAB R2014a来对裂缝图像进行分析处理，进行裂缝特征的测量计算以及完成程序的编写调试，并建立一个GUI界面。验证了本文的程序在建筑物裂缝特征测量中具有参考价值。本文的内容描述也发挥出了数字图像处理技术的优势，对这项技术的继续发展，对评估、鉴定建筑物表面裂缝具有重要现实意义，也能在维修建筑物方面提供重要的应用价值。

关键词：数字图像处理技术，建筑物裂缝，裂缝特征测量，GUI界面

Research on building crack detection based on digital image processing technology

Abstract

Cracks on the surface of buildings are almost everywhere and become more and more serious because the building is in disrepair.Therefore, building crack detection is an essential part in building health monitoring, and it is very important to evaluate, identify and maintain the overall structure of buildings.

This article will use digital image processing technologies to deal with and calculate the characteristics of cracks in buildings.In this article,the width of cracks is mainly measured.

Finally,this article analyses and deals with the crack image,calculates the fracture characteristic and achieves and debugs the programming under the R2014a MATLAB platform,setting up a GUI interface in the end,proving that this algorithm in this article is accurate and feasible to locate and feature in the edge of the crack.The content description of this article shows up the advantages of digital image processing technology.It is significant to develop this technology,assess and identify the cracks of buildings.Also it can provide important application value in the maintenance of buildings.

Key Words:Digital image processing technology;Building crack;Crack characteristic measurement;GUI interface

目 录

摘要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 论文的研究背景和意义 1

1.1.1 论文研究背景 1

1.1.2 论文研究目的 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 论文框架 3

第二章 建筑物表面裂缝图像处理技术 4

2.1 裂缝图像处理流程图 4

2.2 图像的采集 4

2.3 图像灰度化 5

2.4 图像的增强 6

2.4.1 中值滤波处理 6

2.4.2 均值滤波处理 7

2.4.3 直方图处理 8

2.5 图像裂缝的边缘检测提取 8

2.5.1 边缘检测提取的原理 8

2.5.2 边缘检测方法 8

2.6 图像二值化 10

2.6.1 阈值法分类 10

2.6.2 全局阈值法 11

2.6.3 局部阈值法 12

2.6.4 动态阈值法 12

2.7 本章小结 13

第三章 建筑物裂缝宽度测量 14

3.1 建筑物特征选择 14

3.2 裂缝宽度测量 14

3.2.1 裂缝测量方法 14

3.2.2 程序介绍 15

3.2.3 程序展现 16

3.2.4 成果展现 16

3.3 本章小结 17

第四章 GUI界面设计 18

4.1 GUI界面设计概述 18

4.1.1 GUI设计原则 18

4.1.2 GUI界面的设计步骤 19

4.2 GUI界面的建立 19

4.2.1 GUI界面的启动 19

4.2.2 创建GUI界面的常用工具 20

4.2.3 GUI界面的建立 21

4.3 GUI界面调试结果 23

4.4 本章小结 24

第五章 总结与展望 25

5.1 总结 25

5.2 展望 25

参考文献 27

致谢 29

第一章 绪论

1.1 论文的研究背景和意义

1.1.1 论文研究背景

由于建筑物年久失修，其表面的裂缝在建筑结构上普遍存在且日益突出。它的出现轻则影响建筑物的美观性、使用性及耐用性，重则损害结构的整体性，能缩短建筑物的使用寿命，影响建筑物的安全，甚至最终对人们的生命、财产安全造成威胁，造成恶劣的社会影响。因此，建筑物裂缝检测在建筑物健康监测中是必不可少的一个环节，对建筑物整体结构的评估、鉴定以及维护具有非常重要的意义^[1]。

对于建筑物事故来说，建筑物裂缝是无法撇清关系的，裂缝特征反应的是建筑设施当前的健康状况，当裂缝宽度过于明显时，它就会影响建筑物的外观，也会影响建筑物的使用，更严重的情况下会影响到人们的生命和财产安全。但是，一般情况下，建筑物表面几乎都是有裂缝的，只是有粗有细，有的人们发现不了罢了，这对建筑物的使用与美观无影响，可允许存在；但有的裂缝在许多因素的影响下会不断地发生变形与延伸，使混凝土的强度和刚度减弱，耐久性降低，危害建筑结构安全，更易发生事故，因此必须加以控制^[2]。

1.1.2 论文研究目的

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