基于三维轮廓特征分析的沥青路面裂缝识别算法研究

发布时间：2022-08-07 23:11

　　随着我国公路基础设施建设的日趋完善,相关部门的主要工作也逐渐从设计施工向维修养护转变,其中路面裂缝的检测与修补是养护任务中的重要组成部分。裂缝的延伸与发展会给路面使用寿命与行车舒适性带来不良影响,因此准确掌握路面裂缝状况并及时进行修补意义重大。为此,各国相关研究人员开发了自动化程度较高的非接触式技术来实现裂缝的高效检测以减少或摆脱对人工的依赖;其中又以数字图像技术的研究为主流。近年来,为了解决二维图像质量易受光照、阴影、路面标志、车辙、油污等因素影响的问题,一些学者开发了基于结构光的三维成像技术;与二维图像成像原理不同,该技术主要基于三角测量原理,使用相机捕捉路表轮廓并通过三维重构的方式进行成像,从而能较好地解决二维图像易受环境干扰的缺点。但是,由于裂缝对比度低、背景不均匀、裂缝形态多变及路面纹理复杂等客观因素存在,基于三维图像的裂缝精确检测仍面临巨大挑战。因此本课题围绕路面裂缝三维检测技术等研究热点,针对目前算法识别精度及可靠性低等问题,提出了四种基于裂缝三维轮廓形态特征分析的裂缝识别算法,同时设计了基于概率松弛的裂缝连接算法与基于裂缝外接椭圆形态特征分析的去噪算法,其具体研究内容如... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 无损检测技术国内外研究现状
        1.2.1 国外路面裂缝三维检测技术
        1.2.2 国内路面裂缝三维检测技术
    1.3 常见的裂缝检测算法
        1.3.1 二维裂缝检测算法
        1.3.2 三维裂缝检测算法
    1.4 目前三维裂缝检测算法存在的主要问题
    1.5 论文主要研究内容与技术路线
第2章 基于高度差乘积的沥青路面裂缝识别算法
    2.1 概述
    2.2 双边滤波器
    2.3 高度差乘积原理
    2.4 裂缝分割与性能展示
    2.5 本章小结
第3章 基于余弦函数适配的沥青路面裂缝识别算法
    3.1 概述
    3.2 余弦函数特点
    3.3 余弦函数适配
    3.4 裂缝提取与性能展示
    3.5 本章小结
第4章 基于多特征检验的沥青路面裂缝识别算法
    4.1 概述
    4.2 图像预处理
    4.3 多特征检验
        4.3.1 倾斜度特征检验
        4.3.2 高斯分布特征检验
        4.3.3 边缘梯度特征检验
    4.4 算法实现与性能展示
    4.5 本章小结
第5章 基于局部坐标截面形心模型的沥青路面裂缝识别算法
    5.1 概述
    5.2 局部坐标截面形心模型
        5.2.1 形心计算方法
        5.2.2 局部坐标确定
        5.2.3 几何图形确定与裂缝特征点识别
    5.3 阈值计算
    5.4 算法实现及性能展示
    5.5 本章小结
第6章 裂缝连接去噪及算法对比
    6.1 概述
    6.2 概率松弛法
    6.3 基于改进的概率松弛法的裂缝连接
        6.3.1 初始概率与相容系数确定
        6.3.2 概率迭代更新
    6.4 裂缝去噪
        6.4.1 连通域标记
        6.4.2 裂缝外接椭圆形态特征分析
    6.5 算法对比与性能展示
    6.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：3671213