桥梁裂缝图像处理研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文桥梁裂缝图像处理研究硕士研究生：张经睿指导教师：莫宏伟教授学科、专业：控制科学与工程论文主审人：管凤旭副教授哈尔滨工程大学2018年1月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文桥梁裂缝图像处理研究硕士研究生：张经睿指导教师：莫宏伟教授学位级别：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDe

2、greeofM.EngBridgeCrackImageProcessingResearchCandidate:ZhangJingruiSupervisor:Prof.MoHongweiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineeringDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringU

3、niversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权

4、属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部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，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要文利用数字

5、图像处理的方法，对桥梁裂缝图像处理的整个流程依次进行了相关研究。本文的主要工作是：(1)阐述了桥梁裂缝图像采集系统的总体设计，并对采集系统的精度与误差进行了理论分析，讨论系统中的主要部件即相机与云台的参数要求。(2)本文针对桥梁裂缝的特点，对图像预处理流程中的图像灰度化、图像滤波和图像增强三个步骤分别进行了讨论，随后制定出一套适用于桥梁裂缝图像预处理流程的具体方法步骤。(3)对基于渗流模型的裂缝检测算法进行研究与改进。本文对基于渗流模型的裂缝检测算法实际计算整幅图像复杂度高的问题，提出使用局部自适应二值化方法预

6、选渗流区域像素集，在尽量保证算法检测准确度的前提下加速处理速度。之后本文利用形态学闭运算和连通域环状特征去除噪声，提高了裂缝提取的准确度。(4)对裂缝进行宽度测量。本文基于改进ZhangSuen骨架提取方法提取的骨架像素，使用基于角度模板的裂缝宽度计算方法测量裂缝的宽度。随后本文结合8方向链码和DFS制定出一种半自动裂缝宽度参数特征计算方法，计算出选中局部裂缝区域的平均宽度和最大宽度。(5)设计开发出一款基于桥梁裂缝图像采集系统的桥梁裂缝检测软件。该系统对输入的单张或多张桥梁裂缝图像，利用本文所述的方法进行图像

7、处理，并输出相应信息，以供使用者参考。关键词：图像处理；桥梁裂缝；渗流模型；裂缝宽度测量；角度模板ABSTRACTBridgesplayanimportantroleinthetransportationcorridors.Cracksinbridgesandbridgesareoneoftheearliestsignsofstructuraldamagetothebridgeanddeteriorationoftheconcretestructure.Theyneedtobedetectedandrepair

8、edintime.Theuseofimageprocessingtechnologytodetectbridgecracksisamoreeffectivemethodthanthetraditionalmanualinspection.Inourcountry,duetothelatedevelopmentofthedigitalimageprocessingtechnologyfo