基于圖像識別的路面坑洞特征提取研究.pdf

1、基于圖像識別的路面坑洞特征提取主要應用于道路養(yǎng)護領域，該研究是以圖像處理技術為基礎，利用移動設備對路面坑洞圖像進行采集，并對圖像特征的提取方法進行研究。基于圖像識別的路面坑洞特征提取的研究內容主要包括對圖像中坑洞的實際尺寸進行測量、坑洞邊緣提取以及坑洞圖像采集移動應用程序的分析與設計。
　　圖像中物體實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，可復用性低;后者通過對采集系統(tǒng)進行標定來測量圖像中待測物體尺寸，該方法復用性高、測量準確度高，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。因此，對于道路養(yǎng)護領域而言，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，針對路面坑洞類圖像的邊緣特征提取算法的研究對于道路養(yǎng)護領域來說也至關重要。
　　首先，本文

3、對路面坑洞尺寸測量方法進行了研究，提出一種無參考物測量方法。利用移動設備對坑洞進行圖像采集并用其方向和重力感應參數對圖像進行預處理和矯正，然后建立了坑洞測量的數學模型并給出計算公式。通過對測量方法進行誤差分析和對比實驗驗證，該方法測量準確，誤差在可接受范圍內。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，對環(huán)境依賴性低，提高了信息采集的便捷性。
　　其次，本文對路面坑洞類圖像的邊緣提取算法進行了研究，提出了基于改進P

4、CNN和形態(tài)學的IM-PCNN邊緣提取方法。對基本PCNN模型進行優(yōu)化，簡化了原模型參數，并改進了原模型的線性輸入項和脈沖輸出計算方法。在圖像邊緣提取過程中，先對圖像進行增強，在一定程度上消除坑洞周圍環(huán)境對坑洞邊緣的影響，再利用改進的PCNN模型和形態(tài)學的膨脹腐蝕特性對其進行邊緣提取。通過對比實驗與邊緣評價分析表明，該方法對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，能有效地抑制路面環(huán)境對坑洞邊緣的影響，所提取到的邊