1. 本选题研究的目的及意义
桥梁作为交通运输的重要基础设施,其安全性和稳定性直接关系到人民群众的生命财产安全和社会经济的正常运行。
然而,随着桥梁使用年限的增长、交通负荷的增加以及环境侵蚀等因素的影响,桥梁结构不可避免地会出现各种损伤,其中裂缝是最常见的病害之一。
桥梁裂缝的出现不仅会降低桥梁的承载能力和使用寿命,甚至可能引发桥梁坍塌等重大事故,造成不可估量的损失。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着计算机视觉、图像处理、人工智能等技术的快速发展,基于图像处理的桥梁裂缝检测技术得到了国内外学者的广泛关注和研究,并取得了一系列的研究成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题将针对某大桥的实际情况,设计和开发一套基于图像处理的桥梁裂缝图像检测系统,主要研究内容包括:
1.桥梁裂缝图像采集:研究适用于某大桥环境的图像采集方案,包括图像传感器选型、镜头选择、光源设计等,以获取清晰、高质量的桥梁表面图像。
2.桥梁裂缝图像预处理:研究有效的图像预处理算法,对采集到的桥梁图像进行去噪、增强等处理,提高图像质量,为后续的裂缝特征提取和识别奠定基础。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和工程应用相结合的方法,具体步骤如下:
1.需求分析与方案设计:首先,进行系统需求分析,明确系统的功能和性能指标。
然后,根据需求分析结果,进行系统总体方案设计,确定系统的硬件架构和软件流程。
2.关键技术研究:针对桥梁裂缝图像检测的关键技术,如图像预处理、裂缝特征提取、裂缝识别与分类等,进行深入研究,设计和优化相应的算法,并进行仿真实验,验证算法的有效性和可靠性。
5. 研究的创新点
本课题预期在以下几个方面有所创新:
1.针对某大桥特定环境的图像采集方案:根据某大桥的实际情况,如光照条件、桥梁结构、检测距离等,设计专门的图像采集方案,以获取高质量的桥梁表面图像,提高裂缝检测的准确性。
2.基于深度学习的桥梁裂缝识别方法:采用深度学习技术,如卷积神经网络、深度置信网络等,构建桥梁裂缝识别模型,自动学习裂缝特征,提高裂缝识别的准确性和效率。
3.集成化的桥梁裂缝图像检测系统:将图像采集、图像预处理、裂缝特征提取、裂缝识别与分类等功能模块集成到一个系统中,实现桥梁裂缝图像的自动检测,提高检测效率和自动化程度。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 黄灿,叶庆,张进,等. 基于深度学习的桥梁裂缝图像检测算法综述[J]. 华南理工大学学报(自然科学版),2022,50(01):1-17.
2. 马宏伟,孟凡超,刘涛,等. 基于改进YOLOv3的桥梁裂缝实时检测方法[J]. 工程力学,2022,39(10):223-230.
3. 郭强,孙华,张亚宁,等. 基于改进YOLOv5s的桥梁裂缝检测方法[J]. 路基工程,2023(01):161-167.
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