鐵路隧道限界檢測中斷面圖像處理技術(shù)研究.pdf

1、隧道限界檢測對保障鐵路安全具有重要意義。隨著近年來高速鐵路的大量建設(shè)，基于圖像處理的自動(dòng)化檢測方法逐漸成為當(dāng)前主流技術(shù)。電視攝像測量法由于具有操作簡便、測量精度高等優(yōu)點(diǎn)，成為諸多測量方法中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，其中，從斷面圖像中快速準(zhǔn)確地提取激光線是整個(gè)過程尤為關(guān)鍵的一步，將直接關(guān)系到限界計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　然而，隧道中存在的不均勻光照、線纜、內(nèi)壁紋理等復(fù)雜背景為激光線輪廓的提取帶來了諸多技術(shù)難題。本文利用圖像處理相關(guān)技術(shù)，研究復(fù)雜

2、背景下斷面激光線輪廓的提取與后處理算法。
　　本文充分考慮復(fù)雜隧道背景對限界測量的影響，提出一種適用于多種場景的激光線輪廓提取算法。采用改進(jìn)的局部閾值分割技術(shù)對斷面圖像進(jìn)行預(yù)處理，并結(jié)合邊緣提取與直線檢測算法檢測圖像中線型特征物，再通過像素灰度值分析與眼動(dòng)跟蹤實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方法提取激光線輪廓。大量隧道檢測結(jié)果表明，本文提出的輪廓提取算法有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和較高的準(zhǔn)確率，為后續(xù)限界測量與超限判斷奠定了良好基礎(chǔ)。
　　針對激光線提取過程

3、中存在的寬度過粗、曲線斷開等現(xiàn)象，提出一種激光線后處理方案。選取適用于本場景的細(xì)化算法處理激光線圖像得到單像素輪廓，再提出兩種平移方案對單像素骨架線的位置做出修正，分別給出兩種方案的方差表達(dá)式及仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取誤差較小方案對骨架線位置進(jìn)行平移修正;最后提出一種基于連通區(qū)域基本段的擬合生長算法，對經(jīng)細(xì)化與平移處理的激光線輪廓斷開部分進(jìn)行擬合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案能在誤差允許范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對激光線斷開、缺失處的擬合生長，符合現(xiàn)代鐵路隧道的檢測