基于BM3D降噪算法在塔吊裂缝图像中的应用①

黄梅玲,陈国栋,张神德,佘明磊,林进浔

(1.福州大学物理与信息工程学院,福建 福州 350108;2.福建数博讯信息科技有限公司,福建 福州 350002)

0 引 言

塔吊坍塌、塔吊平衡臂折断、塔吊司机室坠落等会危害人的生命财产安全。特别注意的是，在频发的塔吊架体断裂和塔吊大臂折断的事故中，往往都是因为标准节或者其他焊接部位出现了裂纹，或者因为发生了弯曲和变形[1]。因此，对塔吊裂缝的定量分析更应该要不断跟进。

在通过各种的目标检测算法定位得到目标区域图像后，我们就需要对提取到的图像进行图像处理，从而获取良好的数据定量分析。由于目标检测算法捕捉到的图像携带有各种噪声，比如常见的高斯噪声、椒盐噪声等等，都会影响最终的数据定量分析。为了消除目标图像中的噪点，需要对捕捉到的目标有噪图像，进行图像滤波，实现降噪的目的。在进行更为复杂的图像处理之前，首先要对图像进行去噪处理[2]。在消除噪点的同时，要保证不能对塔吊裂缝的细节模糊化。对比了空间域的高斯滤波和引导滤波，以及变换域的小波去噪的优缺点，最终采取了目前降噪效果最好的BM3D算法来实现对裂缝图像的去噪。实验结果表明，结合了空域的NLM算法和变换域的小波萎缩算法的BM3D算法可以得到最佳的降噪图像，提高后续实验结果的准确性。将BM3D降噪算法应用到工地的塔吊裂缝识别中的图像处理上，具有很好的现实意义。

1 BM3D算法介绍

一般，我们观察到的塔吊裂缝噪声图像都是等于图像真值加上图像噪声。……