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路面裂缝检测算法研究

作 者: 王龙云
导 师: 龚建荣
学 校: 南京邮电大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 路面裂缝 图像校正 图像增强 裂缝分割 特征提取
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 12次
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内容摘要


随着路面破损检测自动化程度的提高,硬件对软件中算法的实时性等要求也越来越高,如何提高算法的效率和适用性一直都是研究的重点。论文在分析总结了国内外研究成果的基础上,秉着实用性及与硬件系统的匹配性原则,研究使用高效率和高适用性的检测算法对裂缝进行识别。本文的主要研究内容如下:⑴裂缝图像中存在的光照不均现象,是近年来研究人员一直在致力于解决的问题。本文分析了基于双线性插值的裂缝图像校正算法,针对该算法存在的不足,在此基础上提出了一种新的裂缝图像校正算法,经实验证明,使用改进的算法能够获得更好校正效果。⑵经典的滤波算法虽然能够滤除大部分噪声,但同时会带来使裂缝边缘模糊的问题,为了继承中值滤波的优点并弥补其不足,本文提出了改进的中值滤波算法。并且滤波前对裂缝图像的校正处理,也解决了中值滤波对光照不均图像的处理缺陷。⑶在对裂缝图像进行分割的关键步骤中,本文改进了基于直方图估计的阈值分割算法,改进算法不但提高了对裂缝的分割效果,而且还运用裂缝图像的特征简化了算法的计算量,坚守了算法的实时性原则。经过大量的实验证明,本论文应用以上改进算法较好的识别出了裂缝,并完成了对裂缝的特征描述,经与实际状况相比对,检测误差较小。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状及存在的问题  10-12
    1.2.1 国内外研究现状  10-11
    1.2.2 存在的主要问题  11-12
  1.3 沥青路面破损分类  12-15
  1.4 本文的主要研究内容  15-17
    1.4.1 本文课题来源  15
    1.4.2 本文内容安排  15-17
第二章 沥青路面裂缝图像预处理  17-31
  2.1 沥青路面裂缝图像的特点分析  17-18
  2.2 图像灰度化处理  18-19
  2.3 基于双线性插值的裂缝图像灰度校正  19-22
  2.4 图像插值技术  22-25
    2.4.1 近邻插补  22-23
    2.4.2 双线性插值  23
    2.4.3 双立方插值  23-24
    2.4.4 三种插值算法的分析与比较  24-25
  2.5 改进的裂缝图像校正算法  25-30
    2.5.1 小波变换与图像重构原理  25-26
    2.5.2 改进的图像插值  26-28
    2.5.3 改进的图像校正方案  28-30
  2.6 本章小结  30-31
第三章 沥青路面裂缝图像增强  31-40
  3.1 常用裂缝图像增强算法  31-36
    3.1.1 均值滤波  31-33
    3.1.2 中值滤波  33-34
    3.1.3 维纳滤波  34-36
  3.2 改进的中值滤波  36-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章沥青路面裂缝图像分割  40-54
  4.1 阈值处理  41-42
  4.2 常用阈值分割方法  42-49
    4.2.1 全局阈值处理  42-48
    4.2.2 基于局部图像特性的可变阈值处理  48-49
  4.3 改进的直方图估计阈值分割算法  49-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章 沥青路面裂缝的特征提取  54-68
  5.1 裂缝断裂恢复和噪声剔除  55-58
    5.1.1 图像的腐蚀  55-56
    5.1.2 图像的膨胀  56-57
    5.1.3 开操作与闭操作  57-58
    5.1.4 裂缝断裂恢复和噪声剔除  58
  5.2 裂缝类型判断  58-61
  5.3 路面裂缝面积计算  61-62
  5.4 路面裂缝长度和宽度计算  62-66
    5.4.1 裂缝骨架提取  62-66
    5.4.2 裂缝长度和宽度计算  66
  5.6 裂缝特征提取实验数据  66-68
总结与展望  68-71
  本文总结  68-69
  展望  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-74

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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