本发明涉及水利工程技术领域，具体而言涉及一种水利工程分析治理方法。
背景技术：
隧洞在水利工程中扮演者举足轻重的橘色，特别是给水库输水或泄洪。但是，由于各种各样的原因，隧洞常常出现衬砌表面发现新裂缝及伸缩缝渗水；出口明渠扩散段冻融剥蚀及骨料粉化；局部洞段漏水严重；隧洞衬砌表面强度离散性较大、存在大面积低强混凝土表面；拱顶及底板衬砌与围岩的脱空严重等病害，这些病害危及隧洞安全，更重要的是可能危及人们的人生安全和财产安全，为此，水利工程隧洞的病害亟待处理，亟需对水利工程隧洞进行有效、高效的管理和治理的措施。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供了一种水利工程分析治理方法，用以解决现有技术中存在的上述问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种水利工程分析治理方法，所述方法包括：
通过摄像机拍摄得到所述水利工程隧洞衬砌表面图像；
将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像；
根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝；
若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息；
基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，所述两侧裂缝边缘包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘相对应；
基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施。
可选的，将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，包括：
所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行henon映射变换，得到变换图像。
可选的，所述根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝，包括：
获得所述隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图之间的第一方差；
获得所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像的之间的第二方差；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值小于预设值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面正常；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值大于或者等于所述预设值，获得所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素差值图像，所述像素差值图像的像素值为所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素值的差值；
获得所述像素差值图像的颜色直方图；
若所述像素差值图像的颜色直方图不符合高斯模型，且所述颜色直方图的方差大于或者等于设定值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝。
可选的，所述基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施，包括：
基于掩膜，获得所述第一边缘中的多个第一特征，每个第一特征包括多个第一特征点，每个第一特征中的多个第一特征点按顺序排列，所述多个第一特征按顺序排列，组成第一边缘的第一特征信息；
基于掩膜，获得所述第二边缘中的多个第二特征，每个第二特征包括多个第二特征点，每个第二特征中的多个第二特征点按顺序排列，所述多个第二特征按顺序排列，组成第二边缘的第二特征信息；在所述第一特征信息和所述第二特征信息中，所述第二特征和所述第一特征按照排序一一对应；
判断所述第一特征信息与所述第二特征信息是否匹配；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为混凝土施工质量控制和施工配合比设计不当，归结为所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌混凝土本身整体的质量未过关；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息匹配，判断每组一一对应的所述第二特征与所述第一特征是否匹配；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受外力或者热胀冷缩压力；
若所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面本身的质量未过关，则生成的修复信息为整体修复；
若隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异，则生成的修复信息为按照不同部位的品质以不同品质的隧洞衬砌表面局部修补；若确定隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受外力或者热胀冷缩压力，则生成的修复信息为按照所述隧洞衬砌表面的品质局部修补。
可选的，所述基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，包括：
对所述边缘信息进行分割，获得两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间相对应，确定两组裂缝边缘为所述两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间不对应，按照顺时针转动分割线1°，重新分割所述边缘信息，所述分割线为中心在所述对所述边缘信息的重心的直线段；
若重新分割所述边缘信息获得的两组边缘信息相对应，确定所述两组裂缝边缘为重新分割后的所述两组边缘信息。
第二方面，本发明实施例还提供了一种水利工程分析治理系统，所述系统包括：
摄像机，用于拍摄得到所述水利工程隧洞衬砌表面图像；
处理器，用于：
将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像；
根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝；
若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息；
基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，所述两侧裂缝边缘包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘相对应；
基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施。
可选的，将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，包括：
所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行henon映射变换，得到变换图像。
可选的，所述根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝，包括：
获得所述隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图之间的第一方差；
获得所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像的之间的第二方差；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值小于预设值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面正常；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值大于或者等于所述预设值，获得所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素差值图像，所述像素差值图像的像素值为所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素值的差值；
获得所述像素差值图像的颜色直方图；
若所述像素差值图像的颜色直方图不符合高斯模型，且所述颜色直方图的方差大于或者等于设定值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝。
可选的，所述基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施，包括：
基于掩膜，获得所述第一边缘中的多个第一特征，每个第一特征包括多个第一特征点，每个第一特征中的多个第一特征点按顺序排列，所述多个第一特征按顺序排列，组成第一边缘的第一特征信息；
基于掩膜，获得所述第二边缘中的多个第二特征，每个第二特征包括多个第二特征点，每个第二特征中的多个第二特征点按顺序排列，所述多个第二特征按顺序排列，组成第二边缘的第二特征信息；在所述第一特征信息和所述第二特征信息中，所述第二特征和所述第一特征按照排序一一对应；
判断所述第一特征信息与所述第二特征信息是否匹配；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为混凝土施工质量控制和施工配合比设计不当，归结为所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌混凝土本身整体的质量未过关；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息匹配，判断每组一一对应的所述第二特征与所述第一特征是否匹配；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力；
若所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面本身的质量未过关，则生成的修复信息为整体修复；
若隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异，则生成的修复信息为按照不同部位的品质以不同品质的隧洞衬砌表面局部修补；若确定隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受外力或者热胀冷缩压力，则生成的修复信息为按照所述隧洞衬砌表面的品质局部修补。
可选的，所述基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，包括：
对所述边缘信息进行分割，获得两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间相对应，确定两组裂缝边缘为所述两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间不对应，按照顺时针转动分割线1°，重新分割所述边缘信息，所述分割线为中心在所述对所述边缘信息的重心的直线段；
若重新分割所述边缘信息获得的两组边缘信息相对应，确定所述两组裂缝边缘为重新分割后的所述两组边缘信息。
相较于现有技术，本发明实施例达到以下的有益效果：
本发明实施例提供了一种水利工程分析治理方法，所述方法包括：通过摄像机拍摄得到所述水利工程隧洞的隧洞衬砌表面图像；将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像；根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝；若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息；基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，所述两侧裂缝边缘包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘相对应；基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施。通过采用以上方案，能够准确地分析隧洞病害原因，进而根据病害原因对隧洞采取有效、高效的管理和治理的措施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的一种水利工程分析治理方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例
本发明实施例提供了一种水利工程分析治理方法，应用于水利工程分析治理系统。请参阅图1，水利工程分析治理方法包括：
s101：通过摄像机拍摄得到所述水利工程隧洞衬砌表面图像。需要说明的时，摄像机可以是ccd相机，也可以是黑白夜视相机。
s102：将隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像。
s103：根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝。
s104：若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息。
s105：基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘。
其中，所述两侧裂缝边缘包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘相对应。
s106：基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施。
通过采用以上方案，通过将隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，再根据隧洞衬砌表面图像和变换图像，确定隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝，提高了隧洞裂缝病害检测的准确性；若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息，提高了裂缝边缘信息检测的准确性；基于两侧裂缝边缘分析隧洞病害原因，提高了病害原因分析的准确性，进一步的根据病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施，能够提高隧洞病害治理的有效性。
作为进一步的，将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，包括：
所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行henon映射变换，得到变换图像。
可选的，将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，包括：
以隧洞衬砌表面图像中的第一像素点(i,j)为基准点，将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i',j')上，将基准点(i,j)映射到像素点(i',j')上的计算公式为：
其中，(i,j)表示所述隧洞衬砌表面图像中第i行，第j列的像素点的位置，(i',j')表示所述变换图像中与所述像素点(i,j)对应的像素点的位置，i＝0,1,2,3,...,n-1，j＝0,2,4,...,n-2，n是所述隧洞衬砌表面图像的像素总数，a和d是常数参数，a取值范围是1到2128之间的整数，并且排除其中是n的倍数的数；d的取值范围是1到2128之间的整数，|i-ai2/2 dmodn表示i-ai2/2 dmodn的绝对值；
获得所述隧洞衬砌表面图像的像素值的方差；
基准点(i,j)的像素值i(i,j)加上所述方差与所述像素值i(i,j)的商，得到像素点(i',j')的像素值p(i′,j′)，其中，p(i′,j′)＝i(i,j) (d/i(i,j))；其中，所述d为所述隧洞衬砌表面图像的像素值的方差。
在将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i',j')上之前，所述方法还包括：
判断变换图像中的(i',j')是否已经映射，若是，将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i',j' 1)上，否则将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i',j')上。
在将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i',j' 1)上之前，所述方法还包括：
处理器判断变换图像中的(i',j' 1)是否已经映射，若是，将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i' 1,j')上，否则将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i',j' 1)上。
在将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i' 1,j')上之前，所述方法还包括：
处理器判断变换图像中的(i' 1,j')是否已经映射，若是，否则将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i' 1,j' 1)上，否则，将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的像素点(i' 1,j')上。
依次类推，直到找到变换图像中与(i',j')距离最近的点，这个点称为目标点，并将基准点(i,j)映射到空的变换图像中的目标点上。并将基准点(i,j)的像素值i(i,j)赋值给目标点，得到目标的像素值。
如此，保证了将隧洞衬砌表面图像变换到变换图像的稳定性，提高了变换图像对于隧洞衬砌表面图像的保真性，进而提高了判断隧洞衬砌表面图像的质量好坏(是否达标)的准确性。
可选的，所述根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝，包括：
获得述隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图；
获得所述隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图之间的第一方差。
其中，第一方差的计算方式为：c1＝√(∑(xi-yi)2),其中，xi表示隧洞衬砌表面图像的颜色直方图中的第i个位置(像素值的排序排在第i个序号)的像素数量，i＝1,2,3,……n,n是隧洞衬砌表面图像的颜色直方图中能取值到的横坐标的最大值。例如n＝10,20,30。yi表示变换图像的颜色直方图中的第i个位置(像素值的排序排在第i个序号)的像素数量，i＝1,2,3,……n,n是变换图像的颜色直方图中能取值到的横坐标的最大值。例如n＝10,20,30。c1表示第一方差，c1＝√(∑(xi-yi)2)表示的是：将隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图中相同像素值取值的排序排在第i个序号的像素点数量进行相减，然后求相减后的平方，将所有的像素值取值的的排序的像素点数量依照上述的方式相减求平方后都累加，最后对累加的值进行开平方，就得到第一方差c1。
获得所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像的之间的第二方差。
其中，第二方差为隧洞衬砌表面图像和变换图像的差值图像的方差。
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值小于预设值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面正常。预设值取值可以是5，6，7。
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值大于或者等于所述预设值，获得所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素差值图像，所述像素差值图像的像素值为所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素值的差值。
获得所述像素差值图像的颜色直方图。
若所述像素差值图像的颜色直方图不符合高斯模型，且所述颜色直方图的方差大于或者等于设定值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝。设定值的取值可以是20，30。
通过采用以上方案，提高了隧洞衬砌表面裂缝检测的准确性。
可选的，所述基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施，包括：
基于掩膜，获得所述第一边缘中的多个第一特征，每个第一特征包括多个第一特征点，每个第一特征中的多个第一特征点按顺序排列，所述多个第一特征按顺序排列，组成第一边缘的第一特征信息。
可选的，所述掩膜为一个对角是1,其余是0的矩阵。
基于掩膜，获得所述第二边缘中的多个第二特征，每个第二特征包括多个第二特征点，每个第二特征中的多个第二特征点按顺序排列，所述多个第二特征按顺序排列，组成第二边缘的第二特征信息；在所述第一特征信息和所述第二特征信息中，所述第二特征和所述第一特征按照排序一一对应；
判断所述第一特征信息与所述第二特征信息是否匹配；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为混凝土施工质量控制和施工配合比设计不当，归结为所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌混凝土本身整体的质量未过关；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息匹配，判断每组一一对应的所述第二特征与所述第一特征是否匹配；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力；
若所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面本身的质量未过关，则生成的修复信息为整体修复；
若隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异，则生成的修复信息为按照不同部位的品质以不同品质的隧洞衬砌表面局部修补；若确定隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受外力或者热胀冷缩压力，则生成的修复信息为按照所述隧洞衬砌表面的品质局部修补。
可选的，所述基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，包括：
对所述边缘信息进行分割，获得两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间相对应，确定两组裂缝边缘为所述两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间不对应，按照顺时针转动分割线1°，重新分割所述边缘信息，所述分割线为中心在所述对所述边缘信息的重心的直线段；
若重新分割所述边缘信息获得的两组边缘信息相对应，确定所述两组裂缝边缘为重新分割后的所述两组边缘信息。
作为进一步的，所述判断所述第一特征信息和所述第二特征信息是否匹配，包括：
对所述第一特征信息进行曲线拟合，获得第一拟合曲线；对所述第二特征信息进行曲线拟合，获得第二拟合曲线；若所述第一拟合曲线和所述第二拟合曲线之间的曲率半径之差在0.01内，确定所述第一特征信息和所述第二特征信息匹配；否则确定所述第一特征信息和所述第二特征信息未匹配。如此，提高了确定所述第一特征信息和所述第二特征信息是否匹配的准确性。
可选的，所述判断每组一一对应的所述第二特征和所述第一特征是否匹配，包括：判断所述第一特征中的第一特征点与所述第一特征点对应的第二特征点之间的差异值是否在设定值内，若是，确定所述第一特征点与所述第二特征点匹配成功；在所述第一特征中，若是有超过半数的第一特征点与所述第一特征点对应的所述第二特征点匹配成功，确定所述第二特征和所述第一特征匹配；否则确定所述第二特征和所述第一特征未匹配。
可选的，所述差异值为第一特征点与所述第一特征点对应的第二特征点之间的欧式距离。
可选的，所述判断每组一一对应的所述第二特征和所述第一特征是否匹配，包括：获得所述第一特征中的每个第一特征点与所述第一特征点对应的第二特征点之间的欧式距离；获得所述欧式距离的方差，若所述方差小于阈值，确定所述第二特征和所述第一特征匹配；
否则确定所述第二特征和所述第一特征未匹配。
根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息，具体的可以是：对隧洞衬砌表面图像或者变换图像进行边缘提取，获得第一边缘信息；对隧洞衬砌表面图像和变换图像进行立体匹配，获得混凝土的深度图像；对深度图像基于深度进行分层，得到深度分层图像。
其中，深度分层图像中包括多个深度层，每个深度层的像素点的深度值相同；将第一边缘信息覆盖到深度分层图像中，得到融合深度图像；获得目标深度层，目标深度层为经过第一边缘信息覆盖后包括第一边缘信息的像素点最多的深度层；分离第一边缘信息落在目标深度层的像素点，获得第二边缘信息；对第二边缘信息进行膨胀处理，对进行膨胀处理后的第二边缘信息进行锐化处理，获得混凝土图像中的裂缝的边缘，其中，表示裂缝的边缘的形状、颜色、离散分布情况的信息是所述裂缝的边缘信息。
通过采用以上方案，以该掩膜获得的第一特征和第二特征可以准确表征裂缝边缘的形状特征，不存在裂缝边缘的形状特征的情况，保证了获得的第一特征和第二特征表征裂缝边缘的形状特征的完整性。
对隧洞衬砌表面图像和变换图像进行立体匹配的方式可以采用传统的立体匹配中的稀疏匹配、稠密匹配或者稀疏-稠密匹配的方式，在此不再赘述。
针对上述实施例提供一种水利工程分析治理方法，本申请实施例还对应提供一种用于执行上述的步骤的执行主体，该执行主体可以为水利工程分析治理系统。该系统包括：
摄像机，用于拍摄得到所述水利工程隧洞衬砌表面图像；
处理器，用于：
将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像；
根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝；
若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息；
基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，所述两侧裂缝边缘包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘相对应；
基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施。
可选的，将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，包括：
所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行henon映射变换，得到变换图像。
可选的，所述根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝，包括：
获得所述隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图之间的第一方差；
获得所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像的之间的第二方差；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值小于预设值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面正常；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值大于或者等于所述预设值，获得所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素差值图像，所述像素差值图像的像素值为所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素值的差值；
获得所述像素差值图像的颜色直方图；
若所述像素差值图像的颜色直方图不符合高斯模型，且所述颜色直方图的方差大于或者等于设定值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝。
可选的，所述基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施，包括：
基于掩膜，获得所述第一边缘中的多个第一特征，每个第一特征包括多个第一特征点，每个第一特征中的多个第一特征点按顺序排列，所述多个第一特征按顺序排列，组成第一边缘的第一特征信息；
基于掩膜，获得所述第二边缘中的多个第二特征，每个第二特征包括多个第二特征点，每个第二特征中的多个第二特征点按顺序排列，所述多个第二特征按顺序排列，组成第二边缘的第二特征信息；在所述第一特征信息和所述第二特征信息中，所述第二特征和所述第一特征按照排序一一对应；
判断所述第一特征信息与所述第二特征信息是否匹配；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为混凝土施工质量控制和施工配合比设计不当，归结为所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌混凝土本身整体的质量未过关；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息匹配，判断每组一一对应的所述第二特征与所述第一特征是否匹配；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力；
若所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面本身的质量未过关，则生成的修复信息为整体修复；
若隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异，则生成的修复信息为按照不同部位的品质以不同品质的隧洞衬砌表面局部修补；若确定隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力，则生成的修复信息为按照所述隧洞衬砌表面的品质局部修补。
可选的，所述基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，包括：
对所述边缘信息进行分割，获得两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间相对应，确定两组裂缝边缘为所述两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间不对应，按照顺时针转动分割线1°，重新分割所述边缘信息，所述分割线为中心在所述对所述边缘信息的重心的直线段；
若重新分割所述边缘信息获得的两组边缘信息相对应，确定所述两组裂缝边缘为重新分割后的所述两组边缘信息。
可选的，上述水利工程分析治理系统还用于执行上述水利工程分析治理方法所述的所有步骤，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
1.一种水利工程分析治理方法，其特征在于，所述方法包括：
通过摄像机拍摄得到所述水利工程隧洞衬砌表面图像；
将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像；
根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝；
若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息；
基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，所述两侧裂缝边缘包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘相对应；
基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，包括：
所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行henon映射变换，得到变换图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝，包括：
获得所述隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图之间的第一方差；
获得所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像的之间的第二方差；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值小于预设值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面正常；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值大于或者等于所述预设值，获得所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素差值图像，所述像素差值图像的像素值为所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素值的差值；
获得所述像素差值图像的颜色直方图；
若所述像素差值图像的颜色直方图不符合高斯模型，且所述颜色直方图的方差大于或者等于设定值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施，包括：
基于掩膜，获得所述第一边缘中的多个第一特征，每个第一特征包括多个第一特征点，每个第一特征中的多个第一特征点按顺序排列，所述多个第一特征按顺序排列，组成第一边缘的第一特征信息；
基于掩膜，获得所述第二边缘中的多个第二特征，每个第二特征包括多个第二特征点，每个第二特征中的多个第二特征点按顺序排列，所述多个第二特征按顺序排列，组成第二边缘的第二特征信息；在所述第一特征信息和所述第二特征信息中，所述第二特征和所述第一特征按照排序一一对应；
判断所述第一特征信息与所述第二特征信息是否匹配；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为混凝土施工质量控制和施工配合比设计不当，归结为所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌混凝土本身整体的质量未过关；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息匹配，判断每组一一对应的所述第二特征与所述第一特征是否匹配；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力；
若所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面本身的质量未过关，则生成的修复信息为整体性修复；
若隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异，则生成的修复信息为按照不同部位的品质以不同品质的隧洞衬砌表面局部修补；若确定隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力，则生成的修复信息为按照所述隧洞衬砌表面的品质局部修补。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，包括：
对所述边缘信息进行分割，获得两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间相对应，确定两组裂缝边缘为所述两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间不对应，按照顺时针转动分割线1°，重新分割所述边缘信息，所述分割线为中心在所述对所述边缘信息的重心的直线段；
若重新分割所述边缘信息获得的两组边缘信息相对应，确定所述两组裂缝边缘为重新分割后的所述两组边缘信息。
6.一种水利工程分析治理系统，其特征在于，所述系统包括：
摄像机，用于拍摄得到所述水利工程隧洞衬砌表面图像；
处理器，用于：
将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像；
根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝；
若所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像获得所述裂缝的边缘信息；
基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，所述两侧裂缝边缘包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘相对应；
基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞衬砌表面修复措施。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，将所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行变换，得到变换图像，包括：
所述隧洞衬砌表面图像中的每一个像素点的位置坐标和像素值进行henon映射变换，得到变换图像。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，根据所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面是否存在裂缝，包括：
获得所述隧洞衬砌表面图像的颜色直方图和所述变换图像的颜色直方图之间的第一方差；
获得所述隧洞衬砌表面图像和所述变换图像的之间的第二方差；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值小于预设值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面正常；
若所述第一方差与所述第二方差之间的差值大于或者等于所述预设值，获得所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素差值图像，所述像素差值图像的像素值为所述变换图像和所述隧洞衬砌表面图像之间的像素值的差值；
获得所述像素差值图像的颜色直方图；
若所述像素差值图像的颜色直方图不符合高斯模型，且所述颜色直方图的方差大于或者等于设定值，确定所述隧洞衬砌表面图像对应的隧洞衬砌表面存在裂缝。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述基于所述第一边缘和所述第二边缘，分析隧洞病害原因并生成隧洞隧洞衬砌表面修复措施，包括：
基于掩膜，获得所述第一边缘中的多个第一特征，每个第一特征包括多个第一特征点，每个第一特征中的多个第一特征点按顺序排列，所述多个第一特征按顺序排列，组成第一边缘的第一特征信息；
基于掩膜，获得所述第二边缘中的多个第二特征，每个第二特征包括多个第二特征点，每个第二特征中的多个第二特征点按顺序排列，所述多个第二特征按顺序排列，组成第二边缘的第二特征信息；在所述第一特征信息和所述第二特征信息中，所述第二特征和所述第一特征按照排序一一对应；
判断所述第一特征信息与所述第二特征信息是否匹配；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为混凝土施工质量控制和施工配合比设计不当，归结为所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌混凝土本身整体的质量未过关；
若所述第一特征信息与所述第二特征信息匹配，判断每组一一对应的所述第二特征与所述第一特征是否匹配；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征未匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异；
若有多于半数的所述第二特征与所述第一特征匹配，确定所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为所述隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力；
若所述隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面本身的质量未过关，则生成的修复信息为整体修复；
若隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的局部之间的品质有差异，则生成的修复信息为按照不同部位的品质以不同品质的隧洞衬砌表面局部修补；若确定隧洞衬砌表面出现裂缝的原因为隧洞衬砌表面的整体品质一致，遭受围岩外水压力或者热胀冷缩压力，则生成的修复信息为按照所述隧洞衬砌表面的品质局部修补。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，基于所述边缘信息识别出所述裂缝的相对两侧，获得两侧裂缝边缘，包括：
对所述边缘信息进行分割，获得两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间相对应，确定两组裂缝边缘为所述两组边缘信息；
若所述两组边缘信息之间不对应，按照顺时针转动分割线1°，重新分割所述边缘信息，所述分割线为中心在所述对所述边缘信息的重心的直线段；
若重新分割所述边缘信息获得的两组边缘信息相对应，确定所述两组裂缝边缘为重新分割后的所述两组边缘信息。
技术总结