基于图像处理的沥青路面裂缝检测系统研究

论文摘要

沥青高速公路路面裂缝自动检测技术对于整个高速公路路面养护管理系统有着非常重要的意义。传统的人工检测方法已经不能满足现代检测的需求,随着计算机技术的发展,路面检测技术已经与计算机技术相结合,进入了自动检测阶段。本文作者参加了教育部重点实验室——沥青路面裂缝的图像检测、识别及自动评价方法研究项目,对沥青高速公路路面裂缝图像检测系统进行了研究。论文完成的主要工作有:1.提出了一种改进的中值滤波算法。原始图像增强算法在平滑图像的同时易模糊裂缝的边缘。经过改进的中值滤波处理后,大部分噪声被去除并很好的保持了边缘,为边缘检测提供了高质量的数字图像。2.应用一种改进的Canny算法对裂缝图像进行边缘检测处理。经典的边缘检测算法检测效果差,容易出现伪边缘,应用一种结合阈值选择的改进的Canny准则算法对裂缝图像进行边缘检测,该方法实验效果满意。3.设计了高速公路养护管理SQL数据库系统。结合高速公路养护管理系统的实际应用环境和操作业务流程,设计出适用于各种高速公路养护管理系统的数据库,并建立了SQL数据库应用系统。4.设计了一个路面裂缝检测系统。根据高速公路路面检测系统的特点,按照模块化思想,对系统进行设计,并进行了实验。对系统的实验结果进行了分析,并对系统开发中仍需要解决的问题进行了简要的阐述。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 我国高等级公路的发展
• 1.1.2 路面检测技术
• 1.1.3 国内外发展现状
• 1.2 本文主要研究工作
• 1.3 本文的内容安排
• 第二章沥青公路路面破损的分类及检测方法
• 2.1 引言
• 2.2 沥青路面破损分类
• 2.2.1 结构性破损
• 2.2.2 功能性破损
• 2.3 沥青公路路面破损检测方法及评价指标
• 2.3.1 沥青路面破损的检测方法
• 2.3.2 沥青路面破损评价指标
• 2.3.3 路面破损分级
• 2.3.4 路面破损测量方法及计算
• 2.4 本章小结
• 第三章沥青路面裂缝图像边缘检测
• 3.1 引言
• 3.2 路面裂缝图像的特征
• 3.3 路面图像的图像增强算法
• 3.3.1 经典图像增强算法
• 3.3.2 改进的中值滤波算法
• 3.4 灰度图像的边缘检测
• 3.4.1 边缘检测原理
• 3.4.2 经典微分算子的边缘检测
• 3.4.3 8 方向的Sobel 算法
• 3.4.4 改进的基于Canny 准则的算子的应用
• 3.5 实验结果分析
• 3.6 本章小结
• 第四章系统数据库设计
• 4.1 引言
• 4.2 SQL SERVER 数据库
• 4.3 路面裂缝自动检测系统数据库
• 4.3.1 路面图像参照系统的确定
• 4.3.2 数据的分类
• 4.3.3 数据库的设计过程
• 4.4 路面破损数据库总体设计
• 4.4.1 数据库需求分析
• 4.4.2 数据库概念结构设计
• 4.4.3 数据库逻辑结构设计
• 4.4.4 数据库表结构设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统的设计与实验
• 5.1 引言
• 5.2 系统各部分组成及模块设计
• 5.2.1 路面病害数据采集子系统
• 5.2.2 路面图像数据处理子系统
• 5.3 系统设计思想和软硬件实现
• 5.3.1 系统的设计思想
• 5.3.2 系统的硬件实现
• 5.3.3 系统的软件实现
• 5.4 系统运行结果分析
• 5.5 本章小结
• 结论与展望
• 本文的成果
• 进一步研究方向及展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢