复杂背景下基于图像处理的桥梁裂缝检测算法_李良福1
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书书书
第
５６
卷
第
６
期
激光与光电子学进展
Ｖｏｌ．５６
，
Ｎｏ．６
２０１９
年
３
月
Ｌａｓｅｒ
＆ Ｏ
ｐ
ｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｐｒｏ
ｇ
ｒｅｓｓ
Ｍａｒｃｈ
，
２０１９
复杂背景下基于图像处理的桥梁裂缝
检测算法
李良福
＊＊
，
孙瑞赟
＊
陕西师范大学计算机科学学院
，
陕西 西安
７１０１１９
摘要
针对传统桥梁裂缝检测算法不能准确提取裂缝的问题
，
提出了一种复杂背景下基于图像处理的桥梁裂缝检
测算法
。
根据深度卷积生成式对抗网络原理
，
利用桥梁裂缝图像生成模型
，
对数据集进行扩增
。
针对裂缝特征构
建基于语义分割的桥梁裂缝图像分割模型
，
利用桥梁裂缝图像分割模型提取高分辨率裂缝图像中的裂缝
。
研究结
果表明
，
与现有算法相比
，
所提算法在复杂道路场景中具有更好的检测效果和更强的泛化能力
。
关键词
图像处理
；
复杂背景
；
桥梁裂缝检测
；
深度卷积生成式对抗网络
；
语义分割
中图分类号
ＴＰ３９１．９
文献标识码
Ａ ｄｏｉ
：
１０．３７８８
／
ＬＯＰ５６．０６１００２
Ｂｒｉｄ
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ｅｎｅｒａｔｉｖｅ
ａｄｖｅｒｓａｒｉａｌ
ｎｅｔｗｏｒｋ
；
ｓｅｍａｎｔｉｃ
ｓｅ
ｇ
ｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ＯＣＩＳ
ｃｏｄｅｓ
１００．２０００
；
１００．４９９６
；
１００．１８３０
；
１５０．１１３５
收稿日期
：
２０１８
－
０９
－
１２
；
修回日期
：
２０１８
－
０９
－
２５
；
录用日期
：
２０１８
－
０９
－
３０
基金项目
：
国家自然科学基金
（
６１５７３２３２
，
６１４０１２６３
）
＊
Ｅ
－
ｍａｉｌ
：
９８４７８９４６３
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ｑｑ
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；
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：
ｌｏｎ
ｇ
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＠
ｘ
ｊ
ｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
１
引
言
交通运输是经济发展的基本需要和先决条件
，
是现代社会的生存基础和文明标志
，
是工业发展的
基础设施和重要纽带
，
关系着国家经济的发展
，
承载
着社会进步的命脉
［
１
－
２
］
。
据
《
２０１７
年国民经济 和社
会发展统计公报
》
［
３
］
统计
，
在
２０１７
年
，
我国新改建高
速公路里程为
６７９６ｋｍ
，
新建高速铁路投产里程为
２１８２ｋｍ
，
建成了世 界上最 大的高 速公路 网和高 铁
运营网
。
我国重建 设 而忽 养 护的 公 路 桥梁 管 理模
式
，
加快了桥梁与道路老化的速度
，
容易造成安全隐
患
［
４
］
。
已有研究表明
，
混凝土桥梁长期受直接应力
与次生应力的作用将会产生桥梁裂缝
，
而桥梁裂缝
是桥梁损伤状况的外在表现
，
是桥梁结构达到承载
力极限的标志
。
因此
，
对混凝土桥梁裂缝的检测十
分重要
。
采取有效手段对桥梁裂缝进行检测
［
５
］
对确保公
共交通的安全和正常运行具有十分重要的作用
，
长
０６１００２
－
１
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