沥青路面裂缝检测图像处理算法研究

针对经典图像处理算法对沥青路面裂缝的检测效果不佳,以及神经网络等智能算法不易实现的弊端,通过分析沥青路面的裂缝特性,提出了一种适用于沥青路面裂缝检测的图像处理新算法。该算法通过构造8个方向模板的Sobel算子对沥青路面裂缝进行检测,并结合迭代阈值分割算法和全方位膨胀形态学方法对边缘检测后的图像进行处理,能够很好地获得沥青路面的裂缝特性。最后,在VisualC 6.0编程环境下进行了算法实现。结果表明,裂缝边缘的连接和检测效果较好,为沥青路面裂缝的分析和管理提供了技术基础。     

公路路面裂缝类病害图像处理算法研究

文章在对公路路面裂缝类病害的检测过程中,通过认真分析路面病害图像特征,研究了适合于路面病害识别的图像处理算法。由于裂缝类病害的类型包括横向裂缝、纵向裂缝和不规则裂缝,边缘可能在各个角度方向存在梯度,因此,文中构造了8个方向的模板对图像进行Sobel边缘检测。边缘检测处理后,结合加权的邻域平均噪声滤除算法和Ostu图像分割算法对病害图像进行处理,处理结果相对于其他经典算法,裂缝边缘宽度较细(2个像素),并且裂缝的边缘保护很好,裂缝边缘之间断续情况较少。该算法用于对公路路面裂缝类病害的识别检测过程中,检测精度和检测效果都很好。     

沥青路面裂缝图像检测算法研究

针对沥青路面裂缝图像边缘提取不精确的问题,基于形态学多尺度的思想,结合沥青路面裂缝图像中裂缝形状不规则,裂缝信息比较弱小的特点,提出了一种沥青路面裂缝图像检测算法。算法构造了多结构元素的抗噪型边缘检测算子,且依据不同形状的结构元素对裂缝边缘填充的几率不同,设定了一种自适应确定权重的算法,使得此算子在平滑滤波的同时又检测到各种类型的边缘。与传统裂缝图像检测算法相比,该算法有效抑制了各种噪声的影响,实现了多种类型边缘的精确提取;理论分析和实验结果表明该算法是可行且有效的。     

沥青路面裂缝图像增强与边缘提取算法研究

针对模糊图像增强算法存在运算速度慢以及丢失部分图像信息等问题,提出一种封闭性和移植性好的广义模糊增强算子.该算子结合梯度算子将图像增强处理集中在敏感区域,并构造四种结构元素求出敏感区域内的数学形态学梯度来提取图像边缘,实现一种图像增强与边缘提取算法.将新算法应用于沥青路面裂缝图像检测系统中,实验结果表明,该算法的图像增强和边缘提取效果优于现有的模糊图像增强算法和传统边缘提取算法.     

一种新型煤矿视频监控图像滤波算法

针对煤矿视频监控图像存在噪声强度高且对比度低等问题,提出了一种新型煤矿视频监控图像滤波算法。该算法首先采用自适应Canny算子对图像进行边缘检测,实现边缘图像和非边缘图像的有效分离;然后对边缘图像引入直方图均衡化算法进行处理,以突出图像边缘信息,提高图像对比度;从滤波器的构建、结构元素的设计方面对经典数学形态学滤波算法进行改进,将其应用于非边缘图像的滤波;最后对处理后的边缘图像和非边缘图像引入图像融合机制进行加权融合。实验结果表明,与小波阈值法、经典数学形态学滤波算法相比,该算法具有较好的滤波效果。     

基于形态学梯度的图像边缘检测算法

边缘检测是数字图像处理的一个重要内容，讨论了经典的边缘检测算子算法，该算法更多地采用Prewitt算子、LOG算子、Canny算子等在空域中进行。数学形态学在图像处理中有广泛的应用，其基本原理是基于利用结构元素去探测图像；在讨论常见数学形态学梯度的基础上，提出了一种基于形态学梯度的图像边缘检测算法，应用定义的形态学梯度结构检测出较理想的图像边缘信息。仿真结果表明，该算法在含噪图像中能得到较为理想的图像边缘信息，其抗噪声性能明显地优于经典的算子检测算法，在检测精度方面较经典的单一算子检测方法亦有一定的改善。     

适用于医学图像的模糊边缘检测改进算法

边缘检测是医学图像预处理中最重要的内容之一,系统地分析了Pal.King模糊边缘检测算法的不足,提出一种适用于医学图像的新型模糊边缘检测算法。该算法使用遗传算法对传统Otsu算法进行优化来确定阈值参数,对待测图像所对应的模糊特征平面通过基于此阈值定义的隶属函数来提取,并且对图像进行分区模糊增强和平滑处理以达到更好的边缘检测效果。仿真结果表明,针对所要处理的医学图像,与几种经典的处理方法相比,该算法能够提取出更加真实和完整的边界信息。     

结构森林边缘检测与渗流模型相结合的混凝土表面裂缝检测

针对现有混凝土表面裂缝检测方法对不同环境下采集的裂缝图像集检测效果鲁棒性不强的问题,引入基于结构森林的学习框架来提取裂缝边缘,并融合改进的快速渗流算法检测裂缝,以保证检测精确率和效率。使用分段函数对彩色图像进行线性变换以增强裂缝,根据包含裂缝块的局部结构特征及彩色图像积分通道特征,利用结构森林边缘检测器快速提取裂缝边缘,同时结合改进的渗流模型快速渗流边缘并去噪。最后,利用形态学方法,连接较小断裂并填充孔洞。在收集的各类裂缝图像集上的实验结果表明,该算法处理速度快、鲁棒性好,且裂缝提取的精确度优于现有算法。     

一种适用于脑部CT图像的模糊边缘检测新算法

边缘检测是医学CT图像处理中最重要的内容之一,系统地分析了Pal.King模糊边缘检测算法的不足,提出一种适用于脑部CT图像的新型模糊边缘检测算法。该算法首先确定模糊增强变换中的最佳阈值参数,对待测图像所对应的模糊特征平面通过基于此阈值定义的隶属函数来提取,并且对图像进行分区模糊增强和平滑处理以达到更好的边缘检测效果。仿真结果表明,针对所要处理的脑部CT图像,与几种经典的处理方法相比,本算法能够提取出更加真实和完整的边缘信息。     

一种基于四元数的彩色图像边缘检测改进算法

图像边缘检测对后续的图像分割和识别具有重要的作用。针对彩色图像的边缘检测的实际需求,对比分析了经典边缘检测算子的特点和不足,提出了多方向的Sobel边缘检测算子模板,并且针对传统边缘检测算法处理速度慢、运算量较大、对边缘细节位置处理效果差等缺点,结合彩色图像的四元数描述方法提出改进算法,结合对颜色空间的分解实现了对彩色图像的边缘检测。实验证明算法是有效的,边缘检测效果好且易于实现,使用四元数描述方法有效提高了边缘检测的速度。     

改进的灰度校正算法在路面裂缝图像预处理中应用

针对传统的灰度校正算法在对亮度不均匀的路面裂缝图像处理时容易造成边缘模糊,局部对比度得不到增强的问题,本文在传统的快速灰度校正算法基础上,提出了一种改变初始背景图像选取方式以及采取局部对比度增强图像和整体灰度校正图像相互融合的改进型灰度校正算法.实验结果表明,与传统方法相比,改进后的算法对路面裂缝类图像的预处理效果明显增强.     

基于DSP的沥青路面裂缝图像处理系统研究

裂缝的检测是公路养护的重要工作之一,在分析沥青路面图像特点的基础上,研究设计了基于DSP的沥青路面裂缝图像处理系统,结合DSP技术给出了解决沥青路面裂缝图像处理系统中DSP图像采集部分问题的方法,完成了对裂缝的面积、周长、类型、长度、平均宽度,裂缝的百分比等主要参数的提取.通过采用该图像采集系统进行的大量野外实验,对在车辆高速行驶状态下采集到的连续图像的效果进行比较分析以及处理,最后结果表明了该图像采集与处理系统设计的可行性和实用性.     

针对单张沥青路面图像中裂缝的高效语义级修复

原始无损路面图像对分析路面损伤演化细节及制定下一步养护方案具有重要意义,而实地采集中无法获取路面裂缝图像对应的初始状态.为了获取其对应的无损路面图像,本文提出了一种基于深度图像先验的无监督沥青路面裂缝图像修复算法,可实现对单张路面图像中裂缝的高效语义级修复.首先采用鲁棒主成分分析算法去除路面裂缝图像表面的竖状条纹噪声.随后,采用最大类间方差法及形态学处理得到裂缝区域的二进制掩码图像.最后,运用提出的深度图像先验修复算法对裂缝区域进行修复得到最终的无损路面图像.在自采集路面裂缝图像数据集上对所提方法进行了评估.实验结果表明,所提方法能够有效实现路面裂缝图像语义级修复,峰值信噪比和结构相似性较传统的方法有了明显提升,平均达到了43.382 3 dB和0.983 4,且兼具高速度.     

多级卷积神经网络的沥青路面裂缝图像层次化筛选

如何快速准确地识别与评估沥青路面裂缝病害,已成为路面养护和保障道路安全的重要任务之 一。实际采集路面图像中往往存在大量的非裂缝图像,在保证裂缝图像无漏筛的前提下,尽可能提高裂缝图像 的精确率与非裂缝图像的真负例率,则对于降低人工筛选的工作强度,以及后续裂缝自动分割与病害损坏程度 评估具有重要实际意义。故此,提出了一种多级卷积神经网络的沥青路面裂缝图像筛选方法,由训练、微调与 验证三阶段构成,利用微调集获得 softmax 层输入微调增量。为避免裂缝图像召回率增加与精确率下降的问题, 在对比不同卷积神经网络筛除的非裂缝图像异同基础上,采用改进 AlexNet 作为一级筛选网络,VGG16 或 ResNet50 作为二、三级筛选网络的层次化处理模型。对于含噪声及复杂路面图像测试集的实验结果表明,三级 层次化筛选模型能在 100%召回裂缝图像时,达到高的真负例率及准确率。与其他方法的对比实验表明,所提 方法可有效解决沥青路面裂缝图像漏筛问题,且具有更好的检测效果。     

P分位改进算法及其在路面裂缝检测中应用

针对传统的P分位分割算法容易受到道路标线的干扰,设计了一种改进型P分位算法分别对含有或没有含有道路标线的裂缝图像进行二值化,其中对不含道路标线的裂缝图像采用传统的P分位法,而对含道路标线的裂缝图像分三种情况进行细化处理。实验结果表明,与传统P分位算法相比,改进后的算法对路面裂缝图像分割及后续的图像处理产生较好的效果。     

基于局部纹理特征的沥青路面裂缝检测方法

针对不均匀光照和阴影等因素影响沥青路面图像中裂缝检测误识别问题,提出一种基于局部纹理特征的沥青路面裂缝检测方法.设计结构保持型Retinex算法将高频的纹理信号从低频光照信号和结构型纹理中分离,改进百分比阈值算法,获取高信噪比的裂缝区域二值图像,建立高置信裂缝段的特征匹配机制,利用圆形度、面积、不同置信裂缝的类间欧氏距...     

基于空间聚集特征的沥青路面裂缝检测方法

沥青路面裂缝自动检测是制约公路养护科学决策的最主要瓶颈.针对现有裂缝检测算法在大规模应用特别是广地域、多路况等复杂环境下算法稳定性、可靠性及实时性等方面存在严重不足问题.本文在观察大量实际工程路面图像基础上, 对路面裂缝特征进行全新定义, 提出了一种基于空间聚集特征的沥青路面裂缝检测方法, 参考裂缝的空间分布、灰度、几何等特征, 以子块图像为处理单元, 采用逐步求精的策略对子块图像进行分割, 快速定位空间聚集区域, 再对聚集区域进行评估得到信度高的裂缝候选区域; 最后以裂缝候选区域为种子区域, 在准确估算裂缝发展趋势的基础上, 结合裂缝片段聚集及相似性等特性, 去除噪声同时合并连接断裂的裂缝, 实现了裂缝区域较为完整的检测.通过测试多路况、多采集环境下近万样本, 并采用不同的方法对测试结果进行评估, 结果显示, 算法对不同类型路面图像中具有不同特征的裂缝区域均具有良好的检测性能, 裂缝定位准确性达到95%以上, 裂缝区域检测的完整性达到90%以上.