1. 研究目的与意义
随着我国经济建设的快速发展,道路建设取得了空前成就。截至2018年底,我国高速公路总里程已达14万千米,位居全球第一。如今,道路交通已成为人们日常出行和我国经济建设中重要的基础设施之一,是体现一个地区经济发展的关键和标志。但是由于道路长期承受着雨水的腐蚀、车辆的重压、人为的破坏等,让道路产生了各种各样的破损。因此道路需要定期的养护,否则将严重影响到交通安全的状况。然而道路路面的养护和管理问题愈发严重,尤其是路面的破损检测。裂缝是最常见的路面损坏,可能会危及公路和高速公路的安全。在路面裂缝变的更糟糕之前及时进行修补,可以大大节省路面维修的成本。路面裂缝是评估道路状况,并进行必要的道路维修的重要信息。
路面裂缝的传统检测方式是定期的人工检测,但由于人工检测效率低、主观性大、安全性差等,它无法满足路面破损快速检测的要求。所以随着科技的进步,图像检测技术得到了快速的发展,由于其具有检测速度快、测量准确、自动化程度高、获取信息丰富等特点,已经广泛应用于工业在线表面质量检测等领域。数字图像处理的算法成千上万种,但是数字图像处理的对象和目的是各不相同的,在路面裂缝检测技术中,最为核心的是就是基于数字图像处理的路面裂缝检测算法,研究的对象主要就是路面裂缝,近些年来国内外为了研究路面裂缝的自动检测技术投入了大量的人力和物力,已经获得了大量的成果。
虽然基于图像的检测手段已逐步成为路面裂缝检测的重要手段,然而由于路面裂缝具有细小不连续、对比度低、分叉且不规则等特点,使得传统的线状目标提取与识别算法不能满足要求。因此研究和开发先进的路面裂缝检测技术成为我国公路发展中急需解决的问题。
2. 研究内容与预期目标
研究内容:
1.路面裂缝检测的系统设计;
2.路面裂缝图像的预处理;
3. 研究方法与步骤
研究方法:
1. 在图像预处理中,采用灰度变换增强来实现图像的增强,采用中值滤波平滑来实现图像的平滑,采用Sobel算子锐化来实现图像的锐化。
2. 图像分割采用的方法是最大熵阈值分割、迭代式阈值分割和Ostu法分割,通过仿真对比分析后选择Ostu法作为图像分割。
4. 参考文献
[1] 褚燕利. 基于灰度图像及其纹理特性的裂缝特征提取[J]. 公路, 2010(7):131-136.
[2] 李清泉, 邹勤, 毛庆洲. 基于最小代价路径搜索的路面裂缝检测[J]. 中国公路学报, 2010, 023(006):28-33.
5. 工作计划
(1)2022年2月10日-2022年3月8日:查找收集相关资料,熟悉基本知识,掌握毕设基本设计原理,撰写开题报告。
(2)2022年3月9日-2022年3月30日:分析整理资料,确定研究目标和思路,熟悉Matlab软件,研究各个系统的组成。
(3)2022年3月31日-2022年4月20日:研究设计原理,选择合适的方法,对路面裂缝图像进行预处理。
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