基于圖像處理的路面裂紋識(shí)別研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速的發(fā)展，交通在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們生活中地位的重要性越來(lái)明顯。公路更是在國(guó)民交通中占有重要地位，其也隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展而受到更多的重視。為了提高公路使用壽命，公路養(yǎng)護(hù)工作也得到越來(lái)越多的重視，只靠傳統(tǒng)人工檢測(cè)路面破損的方法已經(jīng)不能適應(yīng)公路快速發(fā)展的需求，所以路面破損的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)就顯得尤為迫切。本文介紹了基于圖像處理的路面裂紋檢測(cè)的研究。 首先簡(jiǎn)單介紹了路面裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，說(shuō)明了硬件選擇方法和

2、理由以及系統(tǒng)的工作原理。 其次在分析了路面裂紋圖像的特點(diǎn)后，進(jìn)行路面圖像的去噪預(yù)處理。由于一般路面狀況相當(dāng)復(fù)雜(如路面雜物、路面材料顆粒大小等)、檢測(cè)設(shè)備自身引入的噪聲等原因，是采集到的路面圖像含有大量噪聲，從而給路面裂紋檢測(cè)帶了很多困難。為了便于后續(xù)圖像處理工作，首先對(duì)圖像進(jìn)行去噪處理。根據(jù)裂紋圖像的特征，本文采用了中值濾波對(duì)路面圖像進(jìn)行去噪，并與均值濾波的去噪效果進(jìn)行了比較，得出中值濾波有效性以及對(duì)后續(xù)處理的有利性。

3、 再次，在預(yù)處理完的圖像中要進(jìn)行邊緣檢測(cè)以及圖像分割，將裂紋圖像二值化以便后續(xù)的識(shí)別工作。在邊緣檢測(cè)中通過(guò)對(duì)比sobel和prewitt算子，驗(yàn)證了sobel的有效及優(yōu)勢(shì)，并且擴(kuò)充了sobel算子使得邊緣響應(yīng)更強(qiáng)烈，為二值化圖像分割選擇簡(jiǎn)便的雙峰法分割奠定基礎(chǔ)。在圖像分割完畢后，圖像中還是會(huì)有一些“孤立”點(diǎn)噪聲存在，這就需要對(duì)二值化圖像進(jìn)行濾波。根據(jù)前面邊緣檢測(cè)所得二值圖像的特點(diǎn)，我們提出運(yùn)用形態(tài)學(xué)的方法對(duì)二值化圖像進(jìn)行濾波，通過(guò)對(duì)圖像

4、的分析證明形態(tài)學(xué)濾波的有效性，同時(shí)我們還可以在圖像中發(fā)現(xiàn)，形態(tài)學(xué)濾波后將sobel算子提取的裂紋邊緣進(jìn)行了填充，而且填充的程度和形態(tài)學(xué)中用的檢測(cè)核的矩陣大小相關(guān)，裂紋尺度大于矩陣核的地方未被填充，并且裂紋像素?cái)?shù)基本不變，這個(gè)特點(diǎn)可以用來(lái)對(duì)裂紋尺寸的測(cè)量，以及區(qū)別路面上處裂紋意外的其他類型的破損和干擾(如油污，斑馬線)。 最后，在裂紋圖像被二值化后，對(duì)圖像進(jìn)行裂紋特征提取及識(shí)別。通過(guò)對(duì)二值化后裂紋圖像的特征分析，提取了二值化圖像裂