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原文传递道路缺陷检测识别算法研究

论文题名：	道路缺陷检测识别算法研究
关键词：	道路缺陷;检测识别算法;图像处理;信息提取;路面养护
摘要：	随着我国综合国力的增强，高速公路的蓬勃发展成为必然，路面养护也越来越得到重视。然而，人工作业效率低，精度也难以得到保障，车载式路面缺陷检测系统应运而生。　　在现场施工作业中，道路缺陷的检测尤为困难，如：坑槽、油污、阴影、路标等不可控因素，给检测带来很大的困难，现有算法难以保证检测的效率以及精度，通常导致需要深度修补的地段被忽略，路面缺陷检测算法的通用性成了技术瓶颈。针对上述难题，本文对路面缺陷图像的预处理、路面缺陷信息提取做了深入的研究。　　本文主要完成了以下工作：　　1、对采集的路面缺陷图像预处理。由车载式道路缺陷检测系统采集的路面缺陷图像，由于成像系统自身的缺陷，采集的图像灰度不均匀，针对该问题，本文对缺陷图像进行灰度校正，改善眩光造成的图像亮度、对比度不均匀问题。灰度校正之后，本文采用了一种改进的自适应滤波算法，有效的抑制了路面裂缝图像出现的噪声，而完整保留了路面裂缝的细节。　　2、路面裂缝信息的提取。完成图像的预处理工作之后，对其进行图像边缘提取以及图像分割处理，提出了基于非负特征的路面裂缝提取方法，在不改变原图像特征的基础上，采用基于背景标记的连通域去噪算法，快速遍历路面缺陷图像，减少了路面缺陷图像处理过程的复杂度，以便达到车载的要求。然后利用形态学变换提取膨胀结果的骨架，使图像更简易直观。再对其链码跟踪提取技术，计算裂缝的参数以便于形态描述，再利用面积和长度的阈值方法，删除短链，更好的表达裂缝信息,最后采用基于Zero梯度的轮廓提取算法，检测提取路面修补图像。　　在实验中，为保证算法的正确性，对每个步骤都做了验证，然后和当前的提取算法做了比较。实验结果表明：本文采用的图像采集装置能够弥补光照不足的影响，改进的路面缺陷图像预处理方法，有效的解决了图像眩光问题；提出的基于非负特征的路面缺陷提取算法，解决了路标、阴影以及油污的干扰；在高斯拉普拉斯算子的基础上，改进了算法，对路面修补图像的提取达到了良好的效果，能够满足道路养护中心实际检测周期的需要。
作者：	王万里
专业：	机械工程
导师：	章秀华;夏震
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉工程大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文