基于圖像識(shí)別的路面坑洞特征提取研究.pdf

1、基于圖像識(shí)別的路面坑洞特征提取主要應(yīng)用于道路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域，該研究是以圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，利用移動(dòng)設(shè)備對(duì)路面坑洞圖像進(jìn)行采集，并對(duì)圖像特征的提取方法進(jìn)行研究?；趫D像識(shí)別的路面坑洞特征提取的研究內(nèi)容主要包括對(duì)圖像中坑洞的實(shí)際尺寸進(jìn)行測量、坑洞邊緣提取以及坑洞圖像采集移動(dòng)應(yīng)用程序的分析與設(shè)計(jì)。
　　圖像中物體實(shí)際尺寸的測量目前主要采用基于參考物測量和基于采集系統(tǒng)測量。前者利用圖像中某一已知尺寸的物體作為參考物進(jìn)行測量，該方法較為便捷、靈活

2、，但每次測量都需要放置參考物，可復(fù)用性低;后者通過對(duì)采集系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定來測量圖像中待測物體尺寸，該方法復(fù)用性高、測量準(zhǔn)確度高，但由于采集系統(tǒng)的特定性使其靈活性差、不便攜帶和移動(dòng)。因此，對(duì)于道路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域而言，研究一種無需參考物、靈活性高、便于攜帶的測量方法很有必要。另外，就圖像的特征提取而言，圖像邊緣信息在圖像諸多特征中具有不容忽視的地位。因此，針對(duì)路面坑洞類圖像的邊緣特征提取算法的研究對(duì)于道路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域來說也至關(guān)重要。
　　首先，本文

3、對(duì)路面坑洞尺寸測量方法進(jìn)行了研究，提出一種無參考物測量方法。利用移動(dòng)設(shè)備對(duì)坑洞進(jìn)行圖像采集并用其方向和重力感應(yīng)參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理和矯正，然后建立了坑洞測量的數(shù)學(xué)模型并給出計(jì)算公式。通過對(duì)測量方法進(jìn)行誤差分析和對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法測量準(zhǔn)確，誤差在可接受范圍內(nèi)。與傳統(tǒng)測量方法相比，該方法有效地解決了依賴參考物測量的問題，對(duì)環(huán)境依賴性低，提高了信息采集的便捷性。
　　其次，本文對(duì)路面坑洞類圖像的邊緣提取算法進(jìn)行了研究，提出了基于改進(jìn)P

4、CNN和形態(tài)學(xué)的IM-PCNN邊緣提取方法。對(duì)基本PCNN模型進(jìn)行優(yōu)化，簡化了原模型參數(shù)，并改進(jìn)了原模型的線性輸入項(xiàng)和脈沖輸出計(jì)算方法。在圖像邊緣提取過程中，先對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)，在一定程度上消除坑洞周圍環(huán)境對(duì)坑洞邊緣的影響，再利用改進(jìn)的PCNN模型和形態(tài)學(xué)的膨脹腐蝕特性對(duì)其進(jìn)行邊緣提取。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)與邊緣評(píng)價(jià)分析表明，該方法對(duì)路面坑洞圖像的邊緣提取比傳統(tǒng)邊緣提取算法更為有效，抗干擾能力強(qiáng)，能有效地抑制路面環(huán)境對(duì)坑洞邊緣的影響，所提取到的邊