隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路等基礎(chǔ)建設(shè)日益完善,我國的道路里程總數(shù)已達(dá)到世界之最,道路養(yǎng)護(hù)問題成為道路交通部門不可忽視的首要任務(wù)。路面裂縫是道路中最常見的病害之一,嚴(yán)重影響著道路使用壽命和車輛的行駛安全�？焖倬_地識別出道路中的裂縫有利于相關(guān)交通部門對道路的及時(shí)維護(hù),延長道路使用壽命,降低車輛行駛安全。傳統(tǒng)的人工檢測方式效率慢,且容易受外界因素干擾,檢測精度和時(shí)間都得不到保證,而基于圖像處理的裂縫自動檢測是研究的核心內(nèi)容。本文針對裂縫圖像的去噪增強(qiáng)以及裂縫識別提取,開展了如下研究:（1）基于路徑形態(tài)學(xué)和中值濾波的裂縫圖像去噪增強(qiáng):綜合考慮數(shù)據(jù)采集過程、路面自身路況及道路周圍外界環(huán)境分析裂縫圖像中所有可能存在的噪聲類型,根據(jù)噪聲的圖像特點(diǎn)進(jìn)行分類.:局部小范圍的非線狀噪聲和大面積的區(qū)域噪聲。分別采用路徑形態(tài)學(xué)和中值濾波的方法,在保護(hù)裂縫自身線狀結(jié)構(gòu)的同時(shí),剔除圖像中復(fù)雜背景干擾噪聲。路徑形態(tài)學(xué)和中值濾波的聯(lián)合去噪為后續(xù)裂縫的高精度提取提供了優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)。（2）基于Gabor濾波器組的裂縫識別提取研究:剖析裂縫的形成原因,從灰度、形狀、紋理等多個(gè)方面對路面圖像中的裂縫特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析,提出用... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１存在干擾的裂縫圖像??現(xiàn)如今有很多的去噪算法可以對路面圖像中的噪聲有很好的抑制作用，但是??在去噪的同時(shí)，最大可能的兼顧保留原始的裂縫的結(jié)構(gòu)特性對去噪算法提出了很??高的要求

素完全對應(yīng)的元素，如果不是完全對應(yīng)，則刪除圖像正在遍歷的該元素。在圖像??處理中，腐蝕的作用是消除二值圖像中不滿足結(jié)構(gòu)元素大小形狀的非相關(guān)的區(qū)域，??達(dá)到縮小和細(xì)化圖像中目標(biāo)物體的效果。如圖２．２所示，圓形的結(jié)構(gòu)元素Ｂ對Ａ??圖像進(jìn)行腐蝕的結(jié)果，一般地，如果原點(diǎn)在結(jié)構(gòu)元素內(nèi)部，則腐蝕后的圖像為輸入??圖像的子集；如果原點(diǎn)不在結(jié)構(gòu)元素的內(nèi)部，則腐蝕后的圖像可能不在輸入圖像??的內(nèi)部，但輸出形狀不變。??／Ａ?Ａ〇Ｂ??／??／?〇?ｔ??￣＿ｚｚｚｚｚｚｒ?Ｂ??：ＴＴ?ｎ?ｎ??＿＿５?．一????Ｉ??？？？？？？???圖２．２腐蝕運(yùn)算??如果集合Ｂ對Ａ進(jìn)行膨脹處理，則定義為：??＝?０｝?（２．２）??９??

算縮小細(xì)化不同，膨脹運(yùn)算更多的是增大填充二值圖像中的目標(biāo)物體。使用結(jié)構(gòu)??元素Ｂ在圖像Ａ中每個(gè)像素進(jìn)行遍歷對比，如果Ｂ中有任意一個(gè)點(diǎn)落在圖像中??的目標(biāo)物體上，那么正在遍歷的該元素就會變成目標(biāo)圖像的前景。圖２．３所示的??圓形的結(jié)構(gòu)元素對矩形Ａ的膨脹效果，由圖可以看出，原本的矩形區(qū)經(jīng)過結(jié)構(gòu)元??素的膨脹后，以結(jié)構(gòu)元素的半徑為大小，四周都擴(kuò)充了很多。??Ｉ?Ａ？?Ｂ??ｔ?＾?Ｃ?＼??Ｂ?ｒ??＇：??—一??一一?ｖ?７?Ｊ???＊？??？？??圖２．３膨脹運(yùn)算??２．?１．３開閉運(yùn)算??根據(jù)研宄表明，圖像的膨脹處理可以擴(kuò)大圖像中目標(biāo)物體，而腐蝕則會縮小??細(xì)化圖像中的目標(biāo)物體，二者相互結(jié)合并組成了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的開運(yùn)算和閉運(yùn)算：??圖像處理中的開運(yùn)算可以消除較細(xì)小的突出區(qū)域、平滑圖像的邊緣、斷開較窄的??連接邊。與開運(yùn)算相反，閉運(yùn)算可以回彌補(bǔ)細(xì)長的溝壑、填充較小的空洞、填補(bǔ)??圖像中的狹窄的間斷和輪廓線的斷裂。??結(jié)構(gòu)元素Ｂ對Ａ的開運(yùn)算，定義為：??Ａ〇?Ｂ?＝?（ＡＱＢ）?？?Ｂ?（２．３）??所以，開運(yùn)算就是首先通過Ｂ對Ａ進(jìn)行腐蝕運(yùn)算，在運(yùn)算的結(jié)果上用Ｂ進(jìn)行膨??脹運(yùn)算。如下圖所示

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)閾值Canny算法的裂縫檢測方法研究[J]. 孫亮,邢建春,謝立強(qiáng),王進(jìn)京.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2017(05)
[2]基于OpenCV和改進(jìn)Canny算子的路面裂縫檢測[J]. 徐歡,李振璧,姜媛媛,黃劍波.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2014(12)
[3]中值濾波與各向異性擴(kuò)散相結(jié)合的醫(yī)學(xué)圖像濾波方法[J]. 付麗娟,姚宇,付忠良.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(01)
[4]基于GPU的Gabor人臉圖像特征提取算法的研究[J]. 潘崢嶸,李偉池.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2013(04)
[5]公路路面自動檢測系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 劉宛予,謝凱,浦昭邦.  中外公路. 2007(02)
[6]數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在圖像處理中的應(yīng)用[J]. 王樹文,閆成新,張?zhí)煨?趙廣州.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2004(32)
[7]中值濾波在圖像處理中的應(yīng)用[J]. 高浩軍,杜宇人.  電子工程師. 2004(08)
[8]路面損壞圖像的自動采集與處理設(shè)備的技術(shù)探究[J]. 侯相深,王哲人,劉振鵬.  公路. 2003(02)
[9]高速公路裂縫邊緣檢測算法研究[J]. 凌勇,汪國有.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2001(03)

碩士論文
[1]基于改進(jìn)Niblack及Radon相關(guān)技術(shù)的復(fù)雜路面裂縫圖像檢測與算法評價(jià)[D]. 韓亞.長安大學(xué) 2016
[2]基于路面檢測車圖像的裂縫提取方法研究[D]. 任帥.重慶交通大學(xué) 2015
[3]基于圖像處理的路面裂縫自動檢測技術(shù)研究[D]. 曹佳煜.長安大學(xué) 2014



本文編號：3280505