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基于图像处理的路面裂纹检测技术研究
| 论文题名： | 基于图像处理的路面裂纹检测技术研究 |
| 关键词： | 路面裂纹;最大熵;图像分割;形态学处理;小波边缘检测 |
| 摘要： | 随着国民经济的高速发展，交通建设也迅速发展，高速公路也快速地延伸于各大中城市。为了提高高速公路的使用寿命，公路养护工作也得到越来越多的重视，传统人工检测路面破损的方法已经不能适应公路快速发展的需求，所以研发路面裂纹的自动检测系统就显得尤为迫切。本文基于图像处理的路面裂纹检测技术的研究，提出路面裂纹检测具体的实现方法，并进行试验和仿真。论文对路面裂纹图像进行图像增强、图像分割、图像裂纹检测等关键技术的研究与探讨，并对裂纹作了相关参数的计算。 本文深入研究了数字图像处理技术的各种算法，包括比较常用的线性滤波及非线性滤波算法，并改进了中值滤波算法，经实验分析对比得出改进后的中值滤波图像噪声抑制的有效性及对后续处理的有利性;对滤波后的图像进行图像分割，本文研究了常用的双峰法、迭代法、OTSU分割法以及最大熵分割法，并对实验效果对比分析，将高频灰度信息融入最大熵分割法，可以得到较好的图像分割结果，同时对图像分割后所存在的孤立噪声点以及裂纹中存在的细小空洞采用形态学方法对其进行处理;在使用常用的边缘检测算法如Sobel算子、Roberts算子、Prewwit算子、高斯拉普拉斯算子、Canny算子对裂纹进行边缘提取后，对比实验结果发现边缘提取并不完整，且对噪声比较敏感，因此在本文中采用了现代小波分析的方法，从而提取到比较完整且精准的裂纹边缘;最后采用形态学图像处理的方法标记连通区域、细化骨架对裂纹长度作计算，用扫描法对宽度作统计以及蚕食法统计不规则裂纹的面积。 本文在Matlab平台上实现算法的设计，结果表明文中的算法能比较准确的检测高速公路路面的裂纹，在此基础上提出了对裂纹的长度、宽度以及不规则裂纹的路面破损面积的计算方法，为公路养护人员在制定养护方案时提供有效的数据支撑，达到了预期的效果，能在一定程序上提高路面检测的效率。 |
| 作者： | 易春菊 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 徐腊梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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