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第 卷第 期
年 月
武汉工程大学学报
JWuhanInstTech
VolNo
Jan
收稿日期
作者简介闫晖 男湖北潜江人硕士研究生研究方向数字图像处理
指导老师鲁统伟男讲师博士硕士研究生导师研究方向图像处理智能机器人技术分布式仿真计算
文章编号
图 论 在 路 面 裂 缝 分 割 中 的 应 用 研 究
闫晖
鲁统伟
武汉工程大学计算机科学与工程学院湖北 武汉
智能机器人湖北省重点实验室湖北 武汉
摘要针对图谱划分理论与路面裂缝的特点提出了一种基于图论的路面裂缝分割方法该方法将图像作
为一个带权图进行分析建立节点之间的位置距离和灰度差异的能量函数函数的最小值作为路面裂缝检测
的最优分组通过实验与传统方法最大类间方差法领域差异直方图法相比此方法能较好的检测出大于
mm 的路面裂缝
关键词裂缝检测图割最大类间方差法领域差异直方图法
中图分类号TP文献标识码Adoi jissn
引言
随着社会经济的发展全世界绝大多数国家
都已经进入了一个热火朝天的和平建设发展阶
段其中为了提高国家的基础设施和交通运输的
发达水平世界各国都十分重视公路交通的建设
大量的公路建设给人们带来无限便利的同时也
带了繁重的公路养护的重担传统的路面检测方
法需要人工亲临现场进行检查勘测记录耗费
了大量的人力和财力还影响了交通状况甚至可
能造成人身意外伤亡采用这种方式进行道路检
测效率低下检测精度差等诸多弊病随着计算机
技术数字图像技术多源传感器技术的快速发
展公路路面破损检测正经历从人工检测向自动
化检测的转变但目前的商业化产品仍然需要人
工交互来实现从图像中提取路面裂缝其工作量
巨大因此研究全自动的路面裂缝检测方法也越
来越重要
基于图像理解与分析的路面裂缝自动检测
其研究始于 世纪 年代初 进入 世纪后受
到广泛关注 多种裂缝检测算法相继被提出主要
可以分为图像边缘检测 和图像区域分割两
大类在早期的路面裂缝检测算法中一些经典的
边缘检测的算法受到国内外学者的关注和研究
例如刘渝采用一种连通域去噪方法实现光学字
符数字的提取
Li L等
提出了一种基于 soble
算子的边缘检测方法Seung Nam 等
提出的方
法可认为将裂缝提取问题转换成图顶点之间最小
代价搜索问题然而由于路面表面具有高纹理特
征导致采集到的路面影像具有很强的噪声使得
基于图像边缘检测的方法应用在裂缝检测中具有
一定的局限性在最近几年里越来越多的研究者
将关注点转向了利用图像区域分割的方式来提
取裂缝Cheng HD
等提出了一种路面破损模
糊分割方法经差分处理后路面图像像素灰度值
的隶属度函数并利用遗传算法确定该隶属度函
数的参数接着对路面破损图像进行模糊化处理
最后根据破损区域像素连续性的特点将破损区
域像素连接起来得到路面破损图像的分割结果
该方法试验结果较好但处理时间也较长李晋
惠
根据裂缝边缘在各个角度上可能存在梯度
提出了 个方向的模板对图像进行 Sobel 边缘检
测结合加权的邻域平均噪声滤除算法和最大类
间方差法OTSU分割算法对裂缝进行分割裂缝
的边缘保护的较好边缘断续的情况较少文献
中首先利用直方图分析方法将路面图像中的
标线从图像中去除然后对图像进行二值化处理
采用图像分块的方法通过对小子块的阈值分割
来实现对整体路面图像的二值化文献利用在
路面图像中裂缝的像素灰度值一般较正常像素
点的灰度值要低的特点并且裂缝像素在平面分
布上具有一定的连续性提出一种图像的新的分
割方法首先给出了经过差分处理后路面病害图
像的模糊隶属度然后对模糊隶属度中的待定参
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