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1、分类号：TH1210710-2014125088硕士学位论文基于机器视觉的路面补缝轨迹控制研究杨延导师姓名职称胡永彪教授申请学位级别工学硕士学科专业名称机械设计及理论论文提交日期2017年6月1日论文答辩日期2017年6月17日学位授予单位长安大学ResearchonPavementFillingTrajectoryControlBasedonMachineVisionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangYanSupervisor：Prof.HuYongbiaoChang’anUniversit
2、y,Xi’an,China4摘要目前我国道路交通建设高速发展，道路路面破损检测已经成为相关道路养护部门工作重点之一。关于路面裂缝的检测和修补存在着自动化程度不高、效率低下和操作人员劳动强度大且耗时不安全等问题。本文针对路面裂缝的智能化检测与修补轨迹控制过程中存在的问题进行研究。本文在对路面裂缝检测系统检测原理进行分析的基础上，对检测系统进行了模块化设计。检测系统主要包括数据采集模块、数据处理模块和其它功能模块等。整个裂缝检测系统的工作原理是先采集路面裂缝图像并将其转换为数字图像，然后运用数字图像处理方法提取路面裂缝，并对图像进行储存与传输。数字图像处理是路面裂缝检测的核
3、心内容，路面裂缝图像的处理方法有很多种，本文在Matlab环境下通过对路面裂缝图像进行增强处理、边缘检测、图像分割、腐蚀膨胀以及裂缝细化等操作提取出路面裂缝图像的轨迹。在对路面裂缝图像处理过程中，将不同处理方法进行对比，以选取较好的处理效果。在对补缝机构进行控制过程中，本文运用了贪婪算法和最优路径规划算法两种算法控制喷嘴沿裂缝轨迹运动。采用MPC2810型运动控制卡在三轴联动试验平台上选取了三种典型路面裂缝模型分别进行控制模拟试验，模拟喷嘴运动轨迹试验结果验证了补缝机构控制算法的有效性及其控制精度的可靠性。关键词：路面裂缝检测，裂缝路径规划，喷嘴运动控制，路面裂缝修补i
4、AbstractAtpresent,China'sroadtrafficconstructionisdevelopingrapidly.Roadsurfacedamagedetectionhasbecomeoneoftheroadmaintenancedepartmentsfocus.Inthispaper,theproblemsexistingintheprocessofpavementdamageintelligentdetectionandrepairtrajectorycontrol,suchasthelowdegreeofautomation,thelowef
5、ficiency,thelaborintensityandthesaftyoftheoperatorarestudied.Inthispaper,thedetectionprincipleofpavementcrackdetectionsystemisanalyzed,andthemodularizationofthedetectionsystemisdesigned.Thesystemmainlyincludesdataacquisitionmodule,dataprocessingmoduleandotherfunctionmodules,includingpowe
6、rsupplysystem,lightingsystem,etc.Theworkingprincipleofthewholecrackdetectionsystemistocollectthepavementcrackimageandconvertitintodigitalimage,thenusethedigitalimageprocessingmethodtoextractthecracksoftheroadandstoreandtransmittheimage.Digitalimageprocessingisthecorecontentofthepavementc
7、rackdetection.Therearemanykindsofpavementcrackimageprocessingmethods.Inthispaper,inordertoextractthetrajectoryofthecrack,thecrackimageenhancment,edgedetection,imagesegmentation,imageerosionanddilationandcrackrefinementisprocessedinMatlabenvironment.Intheprocessofcrackimag
