在我國的公路建設(shè)項(xiàng)目中,橋梁是交通系統(tǒng)的重要組成部分�；炷翗蛄涸谡Ｊ褂眠^程中,受到氣候、地質(zhì)條件、交通量、載荷等因素的影響,產(chǎn)生不同程度的損壞。因此對(duì)公路橋梁的定期檢測與維修是一項(xiàng)意義重大的工作。在橋梁的檢測中,裂縫是進(jìn)行橋梁技術(shù)狀況評(píng)定中最關(guān)鍵的幾個(gè)指標(biāo)之一,在傳統(tǒng)的橋梁檢測中,通常都只對(duì)裂縫的現(xiàn)狀以及性能作出相關(guān)判斷,對(duì)裂縫在檢測間隔期間的變化,以及未來發(fā)展趨勢的預(yù)測方面的工作很少。本文提出基于數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行橋梁裂縫提取,并與不同檢測期的裂縫進(jìn)行匹配,以便跟蹤裂縫的發(fā)展變化。主要思路為通過數(shù)碼相機(jī)采集混凝土橋梁裂縫,再經(jīng)過裂縫圖像預(yù)處理、裂縫信息提取以及裂縫特征匹配等幾個(gè)步驟將處理得到的裂縫二值圖像與往年采集的裂縫庫中的裂縫進(jìn)行比對(duì)匹配,找出相同部位的裂縫,以便對(duì)比分析,以實(shí)現(xiàn)跟蹤監(jiān)測裂縫在兩次檢測間隔期間發(fā)生的變化,并對(duì)裂縫未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測。使工作人員能夠更加準(zhǔn)確的對(duì)橋梁的健康狀況及分化趨勢做出評(píng)估。本文的主要工作為:結(jié)合圖像多尺度特征的原理,對(duì)裂縫圖像進(jìn)行多尺度分割,再以相當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行融合,使其更能凸顯裂縫特征,再經(jīng)過傳統(tǒng)的圖像預(yù)處理,即灰度化轉(zhuǎn)換、直方圖均衡化... 

【文章來源】：湖南科技大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全國高速公路網(wǎng)Fig.0.1Nationalhighwaynetwork在公路建設(shè)項(xiàng)目，橋梁是交通系統(tǒng)的重要組成部分

-14-高斯金字塔下采樣的主要目的是為了從金字塔的第層生成第層（我們將第層表示為），我們首先使用高斯內(nèi)核對(duì)進(jìn)行卷積，然后刪除所有偶數(shù)行和偶數(shù)列，獲得新圖像，重復(fù)以上過程，得到需要的裂縫圖像。如上所述，可以通過對(duì)輸入圖像執(zhí)行操作來產(chǎn)生整個(gè)金字塔。高斯金字塔的原理是通過高斯平滑和子采樣獲得下采樣圖像，這意味著第層高斯金字塔可以通過平滑和子采樣獲得層高斯圖像。對(duì)高斯金字塔進(jìn)行下采樣的過程是：（1）對(duì)圖像進(jìn)行高斯內(nèi)核卷積；14641416241646243624641624164146412561（2.1）（2）將所有的偶數(shù)行與偶數(shù)列刪除，得到第層的圖像，相比于第層圖像，其行與列的尺度都為第層圖像的1/2。（3）重復(fù)進(jìn)行以上步驟，得到所需要的全部圖像。如圖2.1、2.2所示分別為圖像分層圖以及圖像金字塔圖。圖2.1圖像分層圖Fig.2.1Imagelayeringii+1i+1+1iGiG0Gii+1iGi+1i+1Gii

-15-圖2.2圖像金字塔圖Fig.2.2Imagepyramid通過以上步驟，可以得到不同尺寸的橋梁裂縫圖像。按圖像尺寸的大小，從小到大堆疊，這就構(gòu)成了類似金字塔形狀的裂縫圖像集，這也是之所以稱之為圖像金字塔的原因。本文對(duì)裂縫圖像進(jìn)行兩次下采樣操作得到圖像，將其作為上采樣的原始圖像，通過上采樣操作恢復(fù)下采樣得到的裂縫圖像。使其與下采樣之前的裂縫圖像尺寸相同。利用拉普拉斯金字塔對(duì)裂縫圖像進(jìn)行上采樣的方法類似于高斯金字塔下采樣，只是將高斯金字塔中的刪除偶數(shù)行與偶數(shù)列更改為在待上采樣圖像基礎(chǔ)上擴(kuò)大為原來的兩倍，新增的行與列以0填充[14]。再使用與之前相同的高斯內(nèi)核乘以4與放大后的裂縫圖像進(jìn)行卷積，使新增像素的值變成近似值。重復(fù)以上步驟，就可以得到恢復(fù)為原尺寸大小的圖像。該過程即為拉普拉斯上采樣操作。下式是拉普拉斯金字塔的數(shù)學(xué)定義：551)(×+=iiiGUPGL（2.2）式中：表示為第i層的裂縫圖像，上采樣的符號(hào)為UP，意為將源裂縫圖像中位置為(x,y)的像素映射到目標(biāo)裂縫圖像的(2x+1,2y+1)位置。符號(hào)代表卷積，表示高斯內(nèi)核。我們可以將該表達(dá)式理解成，拉普拉斯金字塔就是通過將源裂縫圖像減去先縮小后放大后的圖像的操作，最后得到一系列裂縫圖像構(gòu)成21,GG′′21,GGiG55×

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于無人飛機(jī)成像的橋梁裂縫形狀和寬度識(shí)別研究[D]. 彭雄.湖南科技大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：2980649