一種基于孔洞填充的路面裂縫識別方法

一種基于孔洞填充的路面裂縫識別方法摘要路面裂縫的識別是道路維護和管理的關(guān)鍵任務(wù)之一。本文提出了一種基于孔洞填充的路面裂縫識別方法。首先通過圖像預(yù)處理將原始圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，然后利用孔洞填充算法對圖像中的破洞進行填充，最后通過形態(tài)學(xué)處理和連通域標(biāo)記方法進行裂縫的提取和識別。實驗結(jié)果表明，該方法提高了裂縫識別的準(zhǔn)確率和效率。關(guān)鍵詞：路面裂縫；孔洞填充算法；形態(tài)學(xué)處理；連通域標(biāo)記AbstractCrackidentificationofpavementisoneofthekeytasksforroadmaintenanceandmanagement.Inthispaper,acrackidentificationmethodbasedonholefillingisproposed.Firstly,theoriginalimageisconvertedtoabinaryimagebyimagepreprocessing.Thentheholesintheimagearefilledbyholefillingalgorithm.Finally,cracksareextractedandidentifiedbymorphologyprocessingandconnecteddomainlabeling.Experimentalresultsshowthatthismethodimprovestheaccuracyandefficiencyofcrackidentification.Keywords:pavementcrack;holefillingalgorithm;morphologyprocessing;connecteddomainlabeling1.引言道路的交通是社會發(fā)展和經(jīng)濟繁榮的重要基礎(chǔ)設(shè)施，而路面的裂縫是道路維護和管理的重要任務(wù)。裂縫的識別、分類和評估是道路維護管理的關(guān)鍵步驟，因此，自動化路面裂縫識別和評估技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注。目前，路面裂縫的識別方法主要包括閾值分割法、邊緣檢測法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。這些方法在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)路面裂縫的識別和分類，但仍然存在一些問題，如干擾噪聲、裂縫斷裂、小碎片等情況。為了解決這些問題，本文提出了一種基于孔洞填充的路面裂縫識別方法。2.方法2.1圖像預(yù)處理首先，將原始圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，然后進行自適應(yīng)閾值處理，得到二值圖像。自適應(yīng)閾值處理可以克服光照不均勻、背景復(fù)雜等問題，提高二值化效果。2.2孔洞填充孔洞填充算法是一種用于填補圖像中破洞的技術(shù)。孔洞填充算法可以將圖像中的黑色區(qū)域（孔洞）填充為白色區(qū)域，從而降低圖像中的噪聲，使目標(biāo)更加明顯。具體步驟如下：1.將二值圖像反轉(zhuǎn)，使黑色區(qū)域變?yōu)榘咨珔^(qū)域。2.對反轉(zhuǎn)后的圖像進行連通域標(biāo)記，標(biāo)記出所有的連通域。3.針對每個連通域，計算該連通域的面積，并計算出該連通域的外邊界和內(nèi)邊界，根據(jù)內(nèi)邊界和外邊界之間的面積計算出孔洞的大小。4.對每個孔洞進行填充，將孔洞內(nèi)部的像素值變?yōu)榕c外部相鄰的像素值。2.3形態(tài)學(xué)處理形態(tài)學(xué)處理是一種基于像素點形狀的圖像處理方法，常用于對二值圖像進行分析和變換。本文采用形態(tài)學(xué)處理方法對孔洞填充后的圖像進行細化和膨脹操作。細化操作可以將較寬的線條細化為一像素寬，從而更好地提取裂縫輪廓。膨脹操作可以填充裂縫斷裂處的空隙，使裂縫更加完整連續(xù)。2.4連通域標(biāo)記連通域標(biāo)記是一種圖像處理技術(shù)，用于將圖像中所有與目標(biāo)連通的像素標(biāo)記為同一類別。本文使用連通域標(biāo)記方法進行裂縫的提取和識別。對于一個裂縫，如果其連通域的面積滿足一定條件，則將其認為是有效的裂縫。3.結(jié)果與分析本文將所提出的方法應(yīng)用于實際的路面裂縫識別場景中，與傳統(tǒng)的邊緣檢測方法進行對比。實驗所用的數(shù)據(jù)集包括不同尺寸、不同類別的路面裂縫圖像。實驗結(jié)果顯示，本文所提出的方法具有較高的識別準(zhǔn)確率和效率。與傳統(tǒng)的邊緣檢測方法相比，該方法可以更好地識別較小的裂縫和裂縫斷裂的情況，同時減少了噪聲的干擾。4.總結(jié)本文提出了一種基于孔洞填充的路面裂縫識別方法。該方法通過圖像預(yù)處理、孔洞