基于深度图像的沥青路面裂缝识别算法研究

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1、分类号TP751密级公开UDC621.3学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：基于深度图像的沥青路面裂缝识别算法研究英文题目：ResearchonAlgorithmofAsphaltPavementCracksDetectionBasedonRangeImage学位申请人姓名：熊枫申请学位学科专业：电力电子与电力传动指导教师姓名：何莉二○一六年六月分类号TP751密级公开UDC621.3学校代码10500硕士学位论文题目基于深度图像的沥青路面裂缝识别算法研究英文题目ResearchonAlgorithmofAsphaltPavementCracksDetection

2、BasedonRangeImage研究生姓名指导教师姓名职称申请学位学科名称电力电子与电力传动学科代码080804论文答辩日期2016.05.24学位授予日期2016.6学院负责人评阅人姓名评阅人姓名年月日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日湖北工业大学硕士学位论文摘要目前，我国经济建设正快速发展，道路作为带动地区生活水平

3、的一大要素，其通车里程正不断增加的同时也会遇到许多问题。沥青是建造高速公路的主要材料，随着路面的使用时间的增加与环境因素的影响，沥青路面容易出现各种病害。裂缝是由温度、气候、公路结构、使用时间等各种因素共同作用形成的，作为绝大多数沥青路面早期存在的病害之一，裂缝的存在直接减小了路面平整性，在妨碍车辆驾驶的同时，还会影响道路防水性能，进而对路面结构产生破坏性的影响。为了增加道路的使用寿命，加强路面使用的安全性，对沥青路面裂缝识别的技术的研究十分必要。路面病害图像自动识别技术作为数十年来交通信息工程领域的一个经典难题，受到了各界研究学者们的广泛关注，随着科技大不断发展，各种新型检测设备

4、的层出不穷，极大的促进了路面裂缝自动识别技术的研究。初期的路面裂缝自动识别技术主要以灰度影像展开研究，路面灰度图像容易受到多纹理性、多目标性和图像光强的多变性等诸多环境的影响，使得早期的裂缝识别技术很难获得较好的效果。现有算法大多是以质量较好、目标清晰的图像为基础提出，不能适应实际复杂的路面条件，因此很多满足不了工程中的实际需求。本文基于高精度三维激光检测系统获取的路面深度图像数据对沥青路面裂缝识别技术进行研究，针对路面深度图像的裂缝识别本文主要做了以下工作：首先采用了一种改进的消除零值点方法对采集路面深度图像数据过程中产生的零值点进行消除；再结合中值滤波和双边滤波分别对图片进行去

5、除噪声并保护边缘的平滑处理。提出一种基于显著特征的图像增强算法，实现凸显裂缝区域并消除路面的不平整性对后续分割的影响；最后结合分块分割和sobel算子多方向检测的思想，提出改进后的裂缝分割算法，实现对深度图像中裂缝的快速有效分割。实验结果表明，本文提出的基于沥青路面深度图像的路面裂缝自动识别方法具有一定的可行性，结合本文图像预处理、显著特征增强、联合窗口裂缝识别方法，对沥青路面路面深度图像中的裂缝具有较高质量的识别效果。关键词：路面裂缝，深度图像，联合滤波，显著特征，目标识别I湖北工业大学硕士学位论文AbstractAtpresent,China'seconomicconstruc

6、tionisgrowingrapidly,drivenbytheroadasamajorfactorintheregion'slivingstandards,whichareconstantlyincreasingtrafficmileagewillalsoencountermanyproblems.Asphaltisthemainmaterialofthehighway,andastheimpactofincreasedtheusagetimeandenvironmentalfactors,asphaltpavementpronetovariousdiseases.Tempera

7、ture,climate,pavementconstruction,useoftimeandotherfactorscontributedtothecrack,thecrackisanearlyformofthemajorityofasphaltpavement,whichreducedpavementroughnessmakedirectly,willalsohinderingthevehiclewhiledriving,thusdestroyedthepaveme