在建设工程中,设计、施工和使用等方面的原因使混凝土结构产生裂缝,影响其美观、使用和耐久性。当裂缝宽度达到一定的数值时,还可能危及结构的安全。因此,裂缝问题是一个人们普遍关心的问题。大量科研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可避免的。裂缝是一种人们可以接受的材料特性,问题是如何使其有害程度控制在允许的范围之内。另外,裂缝的位置和形态近似反映了混凝土内拉应力的方向和集中部位,与产生拉应力的原因之间存在比较确定的对应关系。因此,可以利用这一特性初步判断结构上出现裂缝的原因,评判裂缝的危害,从而采取相应的解决措施。由上可见,准确掌握混凝土裂缝的形态、长度、宽度和深度等,在正确判断混凝土构件的状态及提出科学合理的处理方案中起着至关重要的作用。混凝土构件裂缝是事故处理、施工验收、陈旧建筑物安全性鉴定、维修和补强设计时的必须检测项目。正确的评价混凝土表面的裂缝,对结构的评估、鉴定和维护具有非常重要的现实意义。随着检测技术的进步,传统的人工目测法测定裂缝的长度、宽度,由于其主观性较大,且精度和效率较低,将逐渐被新的方法所代替,其他检测方法如声发射法等也逐渐显现出各自的缺陷。而随着计算机图像处理技术的不断发展,它已深入到水泥基材料裂缝的定量评价中,并发挥着非接触、相对便捷、直观和精确的优势。本文正是利用了基于光测法基础上的数字图像处理技术对混凝土表面裂缝宽度特征进行了测量和分析。首先利用图像采集系统进行裂缝图像的采集,对工程中较大的裂缝采取分段采集的方法。对采集到的图像首先进行滤波、锐化、对比度增强等处理。在这里,本文提出了一种新的图像增强算法即SFC(Sharp Filter Contrast)结合法,为后续处理提供了高质量的图像。然后,利用改进的梯度阈值法检测裂缝的边缘,它可以将边缘精确定位到一个像素的精度。接着,本文对传统的重心算子亚像素提取法进行了改进,并应用于裂缝边缘提取中,得到了小数级像素的边缘点坐标,从而将边缘精确到了亚像素的精度。最后,基于提取到的边缘对裂缝宽度及其方差进行了计算。文中还提出了水平标尺法、最小距离法两种测量裂缝宽度的新方法,其计算精度均得到了实验验证。最后,本文基于Visual C++6.0开发环境,用C++语言和MFC类库,采用面向对象的程序设计方法,用软件实现了裂缝宽度特征的测量,使裂缝检测更加直观化。软件界面设计合理,具有较强的人机交互性,有较好的可视性和合理的结构体系。配合一定的硬件采集系统,可实现处理过程的自动化,解决传统人工检测裂缝的效率低、主观性、不确定性等方面的弊端,发挥了数字图像处理技术的优势。这种裂缝检测技术还可应用于国防、航空航天、机械制造等众多领域中。