道路缺陷检测识别算法研究

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1、或矮义於夫專ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕±学位论文道路缺陷检测识别算法研究类型／领域：机械工程领域研究生：王万里指导教师：章秀华副教授夏震高级工程师培养单位：机电工程学院二０—五年＾月分类号：ＴＰ３９１学校代号：１０４９０学号、：２０１３０２０１７仪或效巧武汉工程大学硕±学位论文道路缺陷检测识别算法研究作者姓名；王万里指导教师姓名、职称；章秀华副教授申请学位类别：工学硕ｉ学科专业名称：机械工程领域研究方向；團像处理与智能控制论文提交日期；２（Ｍ５年

2、１１月３０日论文笞辩日期：２０１５年ｎ月２０日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月曰答辩委员会主席：余洪斌ResearchonDetectionandRecognitionAlgorithmforRoadCrackAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor:MechanicalElectronicEngineeringCandidate：WangWanliSupervisor：ZhangXiuhuaXiaZhenWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei43020

3、5,P.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中己标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研巧成果。对于本文的研。究做出贡献的个人和集体，巧已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；Ｉ如１５年Ｉ月巧曰学位论义版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论义的规定，即：学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉工

4、程大学研究生化可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密０，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密＂＂（请在ｉ＾Ｊ？上方框内打Ｖ）；学位论文作者签名指导教师签名；／私年Ｉ月日月日咬巧２＂＾年＂如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

5、，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

6、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

7、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。关键字：路面缺陷；预处理；裂缝；非负特征；IAbstractAlongwiththeenhancementofChina'scomprehensivenationalstrength,therapiddevelopmentofthehighwayhasbecomeanecessity

8、,thepavementmaintenanceisg