基于三維輪廓特征分析的瀝青路面裂縫識別算法研究
發(fā)布時間:2022-08-07 23:11
隨著我國公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日趨完善,相關(guān)部門的主要工作也逐漸從設(shè)計施工向維修養(yǎng)護轉(zhuǎn)變,其中路面裂縫的檢測與修補是養(yǎng)護任務(wù)中的重要組成部分。裂縫的延伸與發(fā)展會給路面使用壽命與行車舒適性帶來不良影響,因此準確掌握路面裂縫狀況并及時進行修補意義重大。為此,各國相關(guān)研究人員開發(fā)了自動化程度較高的非接觸式技術(shù)來實現(xiàn)裂縫的高效檢測以減少或擺脫對人工的依賴;其中又以數(shù)字圖像技術(shù)的研究為主流。近年來,為了解決二維圖像質(zhì)量易受光照、陰影、路面標(biāo)志、車轍、油污等因素影響的問題,一些學(xué)者開發(fā)了基于結(jié)構(gòu)光的三維成像技術(shù);與二維圖像成像原理不同,該技術(shù)主要基于三角測量原理,使用相機捕捉路表輪廓并通過三維重構(gòu)的方式進行成像,從而能較好地解決二維圖像易受環(huán)境干擾的缺點。但是,由于裂縫對比度低、背景不均勻、裂縫形態(tài)多變及路面紋理復(fù)雜等客觀因素存在,基于三維圖像的裂縫精確檢測仍面臨巨大挑戰(zhàn)。因此本課題圍繞路面裂縫三維檢測技術(shù)等研究熱點,針對目前算法識別精度及可靠性低等問題,提出了四種基于裂縫三維輪廓形態(tài)特征分析的裂縫識別算法,同時設(shè)計了基于概率松弛的裂縫連接算法與基于裂縫外接橢圓形態(tài)特征分析的去噪算法,其具體研究內(nèi)容如...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 無損檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外路面裂縫三維檢測技術(shù)
1.2.2 國內(nèi)路面裂縫三維檢測技術(shù)
1.3 常見的裂縫檢測算法
1.3.1 二維裂縫檢測算法
1.3.2 三維裂縫檢測算法
1.4 目前三維裂縫檢測算法存在的主要問題
1.5 論文主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 基于高度差乘積的瀝青路面裂縫識別算法
2.1 概述
2.2 雙邊濾波器
2.3 高度差乘積原理
2.4 裂縫分割與性能展示
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于余弦函數(shù)適配的瀝青路面裂縫識別算法
3.1 概述
3.2 余弦函數(shù)特點
3.3 余弦函數(shù)適配
3.4 裂縫提取與性能展示
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于多特征檢驗的瀝青路面裂縫識別算法
4.1 概述
4.2 圖像預(yù)處理
4.3 多特征檢驗
4.3.1 傾斜度特征檢驗
4.3.2 高斯分布特征檢驗
4.3.3 邊緣梯度特征檢驗
4.4 算法實現(xiàn)與性能展示
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于局部坐標(biāo)截面形心模型的瀝青路面裂縫識別算法
5.1 概述
5.2 局部坐標(biāo)截面形心模型
5.2.1 形心計算方法
5.2.2 局部坐標(biāo)確定
5.2.3 幾何圖形確定與裂縫特征點識別
5.3 閾值計算
5.4 算法實現(xiàn)及性能展示
5.5 本章小結(jié)
第6章 裂縫連接去噪及算法對比
6.1 概述
6.2 概率松弛法
6.3 基于改進的概率松弛法的裂縫連接
6.3.1 初始概率與相容系數(shù)確定
6.3.2 概率迭代更新
6.4 裂縫去噪
6.4.1 連通域標(biāo)記
6.4.2 裂縫外接橢圓形態(tài)特征分析
6.5 算法對比與性能展示
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號:3671213
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 無損檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外路面裂縫三維檢測技術(shù)
1.2.2 國內(nèi)路面裂縫三維檢測技術(shù)
1.3 常見的裂縫檢測算法
1.3.1 二維裂縫檢測算法
1.3.2 三維裂縫檢測算法
1.4 目前三維裂縫檢測算法存在的主要問題
1.5 論文主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第2章 基于高度差乘積的瀝青路面裂縫識別算法
2.1 概述
2.2 雙邊濾波器
2.3 高度差乘積原理
2.4 裂縫分割與性能展示
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于余弦函數(shù)適配的瀝青路面裂縫識別算法
3.1 概述
3.2 余弦函數(shù)特點
3.3 余弦函數(shù)適配
3.4 裂縫提取與性能展示
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于多特征檢驗的瀝青路面裂縫識別算法
4.1 概述
4.2 圖像預(yù)處理
4.3 多特征檢驗
4.3.1 傾斜度特征檢驗
4.3.2 高斯分布特征檢驗
4.3.3 邊緣梯度特征檢驗
4.4 算法實現(xiàn)與性能展示
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于局部坐標(biāo)截面形心模型的瀝青路面裂縫識別算法
5.1 概述
5.2 局部坐標(biāo)截面形心模型
5.2.1 形心計算方法
5.2.2 局部坐標(biāo)確定
5.2.3 幾何圖形確定與裂縫特征點識別
5.3 閾值計算
5.4 算法實現(xiàn)及性能展示
5.5 本章小結(jié)
第6章 裂縫連接去噪及算法對比
6.1 概述
6.2 概率松弛法
6.3 基于改進的概率松弛法的裂縫連接
6.3.1 初始概率與相容系數(shù)確定
6.3.2 概率迭代更新
6.4 裂縫去噪
6.4.1 連通域標(biāo)記
6.4.2 裂縫外接橢圓形態(tài)特征分析
6.5 算法對比與性能展示
6.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
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攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號:3671213
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