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高速公路表面裂纹图像特征提取方法研究
| 论文题名： | 高速公路表面裂纹图像特征提取方法研究 |
| 关键词： | 线性点运算;最大后验概率;高速公路;表面裂纹图像;特征提取 |
| 摘要： | 高速公路路面裂纹检测系统是在行驶的汽车上,对路面裂纹状况进行实时采集,并将采集的信息处理、分析和保存,为公路管理部门提供路况信息的一种信息检测系统。管理人员可根据所获得的信息制定出高速公路养路规划,是公路管理系统的重要组成部分之一。 路面裂纹的提取是自动检测裂纹系统的主要工作任务。其中,路面裂纹提取技术的水平决定了对公路路面状况做出判断结果的准确性。采用数字图像处理技术的路面裂纹提取方法,在自动检测裂纹系统被广泛采用。但是,由于裂纹形状具有高度的不确定性,现有的裂纹图像提取方法不具有统一的量化标准,在裂纹的空间结构和评估等细节上容易产生分歧。本文针对以上问题,从图像增强、图像分割和裂纹特征的提取方法等方面开展研究,主要研究工作包括: (1)图像预处理。介绍了图像降噪、图像增强的相关知识,图像降噪中介绍了高斯降噪、小波降噪;图像增强中介绍了线性点运算、非线性点运算,提出了一种改进的小波多尺度图像预处理算法。 (2)图像增强算法。改进了两个算法,一个基于统计学的背景灰度处理,另一个是进行背景估计,利用Matlab对两种改进的方法进行了仿真计算,计算结果表明两种算法能够比较有效地将裂纹与背景分离。 (3)裂纹图像处理算法。在裂纹图像处理算法中,提出了一种基于最大后验概率指标的联合多特征裂纹提取算法,该算法利用裂纹图像的灰度信息特征和边缘直方图特征作为新的裂纹图像联合特征模型,采用以最大后验概率指标作为裂纹相似性度量的质心迭代方法对裂纹特征进行提取。通过对裂纹图像灰度特征的分析及简化,使得联合特征具有更好的特征分辨性能及较低的运算复杂度,同时,为了解决裂纹提取模型的更新带来的模型漂移问题,提出一种模型更新策略。 (4)实验仿真研究。分别对本文提出的裂纹图像预处理算法及裂纹图像特征提取算法进行了仿真验证。给出了相应的仿真结果,并对裂纹特征给出了度量指标。 |
| 作者： | 沈宏伟 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 董峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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