基于多尺度特征分析的路面裂缝自动检测算法研究与实现

来源 :长安大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:w359624042
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
裂缝类病害是道路破损的主要形式,也是道路检测的重要内容。现有的裂缝检测算法多存在通用性不高或效率低下的问题,一种算法在设计时往往只针对特定的路面状况,难以适应复杂多变的路面环境,因此仍需进行改进和优化。针对以上现状,本文在分析现有文献的基础上,对路面裂缝区域初定位和路面裂缝高精度检测算法进行深入研究和软件实现。  本研究主要内容包括:⑴基于亮度高程模型,开发了一种路面图像自动匀光改进算法,消除路面图像亮度分布不均匀的现象。然后对路面图像进行子块分割,设计了基于Lenet-5卷积神经网络的深度学习模型,利用人工标记好的裂缝子块图像和非裂缝子块图像对模型进行训练,从而实现路面图像内裂缝子块的初定位。⑵通过对路面裂缝的脊边缘特性分析,得到基于各点一阶导数和二阶导数的脊边缘检测原理。然后基于裂缝的多方向和多尺度特性,设计了双向、多尺度的融合检测算法,并通过数学形态学和连通域算法去除伪裂缝。⑶基于对Hessian矩阵特征值的分析,根据其对各种二维几何结构表现出的不同特性构造多尺度线状滤波器,通过滤波得到路面图像中各点的线状响应强度。然后根据线状响应强度对图像进行二值化并去除伪裂缝。⑷提出一种基于最小生成树的裂缝连接算法,增强裂缝分割结果的连续性。开发了一套裂缝几何参数检测算法,对连接后的裂缝二值图像进行参数检测。最后根据检测参数对路面进行破损程度评估。⑸设计了从图像预处理到破损程度评估的一系列路面裂缝自动检测中的重要算法。算法充分利用了裂缝的多尺度特性和线状特征,对光线不均和噪声干扰有较强的适应性。实验表明:提出的算法在检测精度、抗噪性、通用性方面均优于文中用于对比的几种经典检测算法,具有一定工程应用和推广价值。
其他文献
机动车车道宽度是道路横断面设计的重要组成部分,其取值的合理性关系到有限用地宽度及道路用地是否能够得到充分利用。我国城市道路的车道宽度计算方法一直沿用二十年前采用的
平台经济下的网约劳动在性质认定上存在着劳动关系和劳务关系模糊不清的问题,笔者通过参考有b项工人制度的英国和尚处于工人二分法制度的美国的做法,结合中国劳动法学界提出
IPv6作为下一代Internet的核心协议,其巨大的地址容量能够满足互联网飞速发展的需求,即插即用的接入方式也为节点的接入和移动性提供了良好的支持,这些优越的特性使IPv6得到了越
我国水泥混凝土道路的通车里程约为十几万公里,目前仍有一些水泥混凝土道路新建,但从我国沿海地区的道路的使用情况来看,其病害情况较为严重。 本文全面调查了秦皇岛地区的道
电火花加工作为不同于传统加工的一种工艺方法,被广泛应用在模具行业和汽车工业等制造领域,并且发挥着不可替代的作用。在电火花加工过程中,电极损耗直接影响被加工工件的尺寸精
在信息化趋势越来越明显的今天,人们对信息的安全性提出了更高的要求。在网络传输的开放性环境下,对数据的加密处理无疑是保证数据安全的必要环节。但在以往的信息安全保障措
港口装卸工艺是港口生产的基础,是港口技术进步的标志。随着集装箱运输的蓬勃发展,港口所面临的经营与竞争的压力也越来越大。降低码头的装卸成本,提高货物的装卸效率,是各个
目的:探讨慢性乙型肝炎患者联合应用阿德福韦酯与干扰素α-2b治疗对改善细胞免疫、趋化因子的作用.方法:抽取我院2018年6月至2019年6月收治的慢性乙型肝炎患者76例为研究对象
计算机技术由于科技进步加快发展不断完善,计算机的不断成熟发展使得人们对信息技术的理解和使用渐渐发生了转变,人们思想的转变也渐渐在意识中把信息技术看作一种虚拟化技术
目的 探索ICU气管插管患者在自主呼吸试验阶段的临床观察与护理. 方法 选择2018年1月至2018年12月期间我院收治的需要气管插管的患者96例,对这部分患者实施心理护理、自主呼