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1、第33卷第12期公路交通科技Vol．33No．122016年12月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentDec．2016doi:10．3969/j．issn．1002-0268．2016．12．013基于分数阶偏微分的路面裂缝图像增强新模型洪晓江(西昌学院工程技术学院,四川西昌615000)摘要:为解决传统的整数阶图像增强方法在路面裂缝图像处理效果中的不足,研究了一种新的基于分数阶偏微分的路面裂缝图像增强新模型。首先,针对现有的路面裂缝图像增强方法存在的问题进行分析,提出了采用分数阶微分理论解决路面裂缝边缘信息难以较好保
2、留的问题;其次,根据分数阶微分差分表达式,以Prewitt算子的水平和竖直方向3×3模板为基础,推导出了一种新的5×5梯度掩模;最后,用该模型和传统算子分别对路面裂缝图像进行增强处理。试验结果表明该模型不仅具有大幅提升信号高频成分,增强信号中频成分、非线性保留信号的低频等特性,而且在边缘处达到极值检测边缘,去掉部分伪边缘,对噪声具有平滑作用。关键词:道路工程;路面裂缝检测;分数阶偏微分;图像增强;Prewitt算子中图分类号:U416．21文献标识码:A文章编号:1002-0268(2016)12-0083-05BasedonFractionalDifferentialEnhancement
3、NewModelofPavementCrackHONGXiao-jiang(SchoolofEngineeringScience,XichangCollege,XichangSichuan615000,China)Abstract:Inordertosolvetheproblemoftheshortcomingoftraditionalintegerorderimageenhancementmethodinpavementcrackimageprocessing,anewimageenhancementmodelbasedonfractionalorderpartialdifferentia
4、lmethodisstudied．First,inviewoftheproblemintheexistingpavementcrackimageenhancementmethod,thefractionalorderdifferentialtheoryisproposedtosolvetheproblemthattheedgeinformationofpavementcrackisdifficulttoberetained．Second,accordingtothefractionalorderdifferentialdifferenceexpression,anew5×5gradientm
5、askisderivedbasedonthe3×3templateathorizontalandverticaldirectionsofthePrewittoperator．Finally,thepavementcrackimageisenhancedbythenewmodelandtraditionaloperator．Theexperimentalresultindicatesthatthismodelnotonlycansizableimprovethehighfrequencycomponents,enhancetheintermediatefrequencycomponents,n
6、onlinearkeepverylowfrequencycharacteristicsofsignal,butalsocanremovepartofthepseudoedgeatextremetestedge,whichhassmoothingeffectonnoise．Keywords:roadengineering;pavementcrackdetection;fractionalorderpartialdifferential;imageenhancement;Prewittoperator起的模糊以及在图像传输过程中的噪声污染等原因,0引言使得图像的颜色和细节丢失、视觉效果差。为了更
7、数字图像处理技术在路面裂缝检测中的应好地分析路面裂缝的程度和细节,需要对识别的图[1-4]用,提高了基于摄像机的路面裂缝识别系统的像进行增强预处理。许多学者已将基于三维地形模[5][6]自动化水平。但背景光照不均匀、存在油污杂物引型的自动检测算法、人工种群算法、神经网络收稿日期:2016-07-26基金项目:四川省教育厅科研项目(16ZB0264)作者简介:洪晓江(1986-),男,四川西昌人,硕士研究生.(
