高速公路表面裂紋圖像特征提取方法研究.pdf

1、高速公路路面裂紋檢測系統(tǒng)是在行駛的汽車上,對路面裂紋狀況進(jìn)行實時采集,并將采集的信息處理、分析和保存,為公路管理部門提供路況信息的一種信息檢測系統(tǒng)。管理人員可根據(jù)所獲得的信息制定出高速公路養(yǎng)路規(guī)劃,是公路管理系統(tǒng)的重要組成部分之一。
　　路面裂紋的提取是自動檢測裂紋系統(tǒng)的主要工作任務(wù)。其中,路面裂紋提取技術(shù)的水平?jīng)Q定了對公路路面狀況做出判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)的路面裂紋提取方法,在自動檢測裂紋系統(tǒng)被廣泛采用。但是,由

2、于裂紋形狀具有高度的不確定性,現(xiàn)有的裂紋圖像提取方法不具有統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn),在裂紋的空間結(jié)構(gòu)和評估等細(xì)節(jié)上容易產(chǎn)生分歧。本文針對以上問題,從圖像增強、圖像分割和裂紋特征的提取方法等方面開展研究,主要研究工作包括:
　　(1)圖像預(yù)處理。介紹了圖像降噪、圖像增強的相關(guān)知識,圖像降噪中介紹了高斯降噪、小波降噪;圖像增強中介紹了線性點運算、非線性點運算,提出了一種改進(jìn)的小波多尺度圖像預(yù)處理算法。
　　(2)圖像增強算法。改進(jìn)了兩個算

3、法,一個基于統(tǒng)計學(xué)的背景灰度處理,另一個是進(jìn)行背景估計,利用Matlab對兩種改進(jìn)的方法進(jìn)行了仿真計算,計算結(jié)果表明兩種算法能夠比較有效地將裂紋與背景分離。
　　(3)裂紋圖像處理算法。在裂紋圖像處理算法中,提出了一種基于最大后驗概率指標(biāo)的聯(lián)合多特征裂紋提取算法,該算法利用裂紋圖像的灰度信息特征和邊緣直方圖特征作為新的裂紋圖像聯(lián)合特征模型,采用以最大后驗概率指標(biāo)作為裂紋相似性度量的質(zhì)心迭代方法對裂紋特征進(jìn)行提取。通過對裂紋圖像灰度