[硕士]路面裂缝检测系统的设计与研究

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内容简介

　　[硕士]路面裂缝检测系统的设计与研究　　学科专业:交通信息工程及控制　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：长安大学　　学位年度：2008　　 路面裂缝是比较常见的一类路面结构性破损，轻则影响路面观瞻，重则影响行车安全和公路的使用寿命。研究和设计一套路面裂缝检测技术，开发高效、快速、准确的路面裂缝识别系统具有重要的理论意义和现实意义。虽然基于数字图像处理的路面裂缝识别技术在国外己经有所发展，但是由于路面图像的复杂性，数字图像处理算法仍在研究。本文研究了基于MIL软件的路面裂缝检测系统，开发了路面裂缝检测系统的图像采集系统，并详细研究了路面裂缝识别的图像处理算法，包括裂缝图像增强、图像分割、裂缝边缘检测等。　　 论文首先简单介绍和概述了问题的提出以及国内外裂缝检测技术的现状和发展趋势。在此基础上提出了待研究的问题以及需要开发的检测技术。　　 通过对路面裂缝检测需求的分析，以及国内外同类裂缝检测系统构成的了解，我们按照系统要求进行了硬件系统的选型，以及硬件系统的搭建。提出了基于线阵摄像机技术的路面检测系统的硬件结构，工作原理以及系统功能。　　 设计了以单片机为主的外触发控制系统，通过对摄像机的外触发控制来实现对摄像机的图像拍摄进行实时的控制，满足系统要求。　　 图像采集系统的开发是本系统的核心，设计了基于MIL软件的图像采集系统，包括路面图像的实时显示以及GPS信号的接收和数据库的设计。该系统可以把路面裂缝图像完整的拍摄采集保存在计算机硬盘里，为后续的图像处理提供了有力的保障。试验表明本采集系统能够有效地把路面图像信息进行采集，并获得了良好的图像效果，达到了设计要求。　　 裂缝图像处理包括图像增强、图像分割、边缘检测等几部分。在分析比较传统方法对路面裂缝图像增强效果及不足之处的基础上，本文通过对试验分析，选用了维纳滤波方法，它能有效地平滑图像背景、滤除大部分噪声。在图像分割中，根据图像分割模型，比较了几种传统经典分割方法的优劣，最后采用大津法阂值分割背景和目标。图像的边缘检测可以把图像裂缝检测出来，通过方法比较，选用Laplace边缘检测效果较好。试验表明，本文所提出的方法可以有效的检测出裂缝，同时通过图像处理为图像处理软件的开发打下了良好的基础。

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