基于二維EMD的三維路面裂縫檢測算法研究
發(fā)布時間:2019-07-30 11:45
【摘要】:隨著高速公路建設的快速發(fā)展,路面養(yǎng)護和管理變得越來越重要。為了準確、完整地檢測路面裂縫,通過分析國內(nèi)外道路裂縫檢測算法,提出了基于二維經(jīng)驗模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的三維路面裂縫檢測算法。針對三維路面裂縫的數(shù)據(jù)特點,提出了一種基于二維經(jīng)驗模式分解的三維路面裂縫檢測算法,該算法將三維路面裂縫數(shù)據(jù)分解為一系列具有瞬時頻率的固有模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Functions,IMF)。與近年來的其他方法作對比,該算法主要是一個篩分的過程,不需要設置參數(shù),完全由數(shù)據(jù)本身確定,可以全自動的檢測道路裂縫。在本文中,首先采用曲線擬合的濾波算法對三維路面裂縫數(shù)據(jù)進行去噪處理;其次采用EMD方法提取出裂縫的高度信息,即篩分的IMF信息;然后對裂縫的高度信息進行二值化。再通過對篩分路面裂縫高度數(shù)據(jù)IMF以及二值化的結果進行分析,本文提出了一種新穎的裂縫識別方法。即將前兩次篩分的IMF疊加作為EMD算法對裂縫識別的結果,并將裂縫直接檢測出來。最后對二值化圖像結合區(qū)域生長與形態(tài)學的方法實現(xiàn)路面裂縫的準確檢測。針對基于二維EMD的三維路面裂縫檢測算法,通過大量實驗,對于橫向、縱向以及網(wǎng)狀的裂縫數(shù)據(jù)進行評估,所提算法可以準確的檢測到路面裂縫,且穩(wěn)定性好以及準確率高。對三維路面裂縫識別有一定的優(yōu)勢,并對路面養(yǎng)護起著重要作用。
【圖文】:
長安大學碩士學位論文重復上面的 2 到 3 的步驟,,直到j 的極數(shù)值小于二。條件SD的定義如下: TijijijijihththtSD12(1)2(1)]()|()()|[ (更加清楚的表述 EMD 算法的整個分析過程以及 IMF 被分解后的物理意維信號經(jīng)過 EMD 方法被分解出的圖解表示,構造一個一維信號函數(shù) f (f (t ) sin(10 t ) sin(50 t)(,該函數(shù) 分別由 5HZ 和 25HZ 的的正弦函數(shù)構成,如圖 2.1 所示是 :
該函數(shù) 分別由 5HZ 和 25HZ 的的正弦函數(shù)構成,如圖 2.1 所示是 形:圖 2.1 原始信號 f (t)波形其原始信號 進行分解,從原始信號式子可以看出,原始信號由兩個頻率成。所以在通過 EMD 算法分解后,就可以得到 2 個 IMF 分解分量,分別表號的頻率分布特征,如圖 2.2 所示是該算法分解的結果圖:
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:U418.6;TP391.41
本文編號:2520874
【圖文】:
長安大學碩士學位論文重復上面的 2 到 3 的步驟,,直到j 的極數(shù)值小于二。條件SD的定義如下: TijijijijihththtSD12(1)2(1)]()|()()|[ (更加清楚的表述 EMD 算法的整個分析過程以及 IMF 被分解后的物理意維信號經(jīng)過 EMD 方法被分解出的圖解表示,構造一個一維信號函數(shù) f (f (t ) sin(10 t ) sin(50 t)(,該函數(shù) 分別由 5HZ 和 25HZ 的的正弦函數(shù)構成,如圖 2.1 所示是 :
該函數(shù) 分別由 5HZ 和 25HZ 的的正弦函數(shù)構成,如圖 2.1 所示是 形:圖 2.1 原始信號 f (t)波形其原始信號 進行分解,從原始信號式子可以看出,原始信號由兩個頻率成。所以在通過 EMD 算法分解后,就可以得到 2 個 IMF 分解分量,分別表號的頻率分布特征,如圖 2.2 所示是該算法分解的結果圖:
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:U418.6;TP391.41
【參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 宋葵陽;徐貴力;李開宇;賈銀亮;;基于結構光的路面裂縫檢測方法研究[J];機械制造與自動化;2016年06期
2 史秀志;邱賢陽;周健;陳新;范玉乾;盧二偉;;基于HHT的延期時間識別法在精確短延時爆破優(yōu)化中的應用(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2016年07期
3 王蔚靜;;改進的BEMD方法在圖像信號處理中的應用[J];電子技術與軟件工程;2016年01期
4 袁夢霞;孫朝云;;基于目標減背景法的路面三維裂縫識別方法[J];中外公路;2015年05期
5 馬晉;;水泥混凝土路面養(yǎng)護維修技術研究[J];北方交通;2015年08期
6 王昊;孔令榮;;高速公路裂縫檢測算法研究與實現(xiàn)[J];信息技術;2015年04期
7 張采芳;田巖;李江;;基于幾何特征分析的路面裂縫分類算法研究[J];紅外與激光工程;2015年04期
8 李文波;楊保春;;基于圖像處理技術的混凝土橋梁裂縫寬度檢測[J];湖南交通科技;2015年01期
9 蔡長青;張永山;;改進閾值的窗口傅里葉變換濾波[J];激光與光電子學進展;2015年03期
10 孫朝云;趙海偉;李偉;郝雪麗;呼延菊;;基于雙相掃描檢測的路面三維裂縫識別方法[J];中國公路學報;2015年02期
本文編號:2520874
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/2520874.html