[发明专利]一种基于机器视觉的路面裂缝检测系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的路面裂缝检测系统，其特征在于，该系统包括：

控制模块，用于接收位置定位信息并产生控制激励信号，输出控制激励信号给所述路面图像采集模块，并将接收到的定位信息实时转发至图像处理模块；

图像采集模块，根据接收到的控制激励信号对路面图像进行采集获得路面图像，并将路面图像传输至图像处理模块；

图像处理模块对获取的路面图像进行处理，以及利用图像识别方法对路面图像中存在的裂缝进行识别得到对应的裂缝种类，并依据采集路面图像的时间以及所述定位信息对所述识别出存在裂缝的路面图像进行标识；

储存模块，一方面用于储存人工导入具有裂缝且裂缝种类已知的路面图像，另一方面还用于储存经过所述图像处理模块识别出具有裂缝的经过标识的路面图像；

电源，为控制模块、图像采集模块、图像处理模块、储存模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的路面裂缝检测系统，其特征在于，所述图像采集模块包括调节装置以及面阵CCD摄像机；所述调节装置用于调节所述面阵CCD摄像机镜头与待测路面的距离；所述面阵CCD摄像机用于对路面进行拍摄获取路面图像，并将获取的路面图像以及拍摄时间输出给图像处理模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的路面裂缝检测系统，其特征在于，所述路面裂缝检测系统还包括图像校正模块，设置与图像采集模块与所述图像处理模块之间，用于对采集到的所述路面图像依据路面参数进行去除畸变、矫正得到矫正后的图片，再将矫正后的图片送至所述图像处理模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的路面裂缝检测系统，其特征在于，所述图像处理模块包括图像预处理单元、裂缝分离单元、裂缝特征提取单元以及裂缝类别识别单元；所述图像预处理单元用于对获取的路面图像进行去噪平滑处理，然后将处理后的图像送至裂缝分离单元进行分割得到路面图像中的裂缝区域；所述裂缝特征提取单元用于接收所述裂缝区域并且从所述裂缝区域中提取出对应的裂缝特征，并将所述裂缝特征送入所述裂缝类别识别模块；所述裂缝类别识别单元接收到裂缝特征后，利用已经训练完备的分类器对所述裂缝特征进行分类识别，得到所述裂缝特征对应的裂缝类别。

5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的路面裂缝检测系统，其特征在于，所述裂缝分离单元对接收到的路面图像中进行分割得到裂缝区域的具体过程为：首先，对接收到的路面图像进行处理，得到与该路面图像对应的经过归一化的灰度图像以及经过归一化的梯度图像，基于该灰度图像与梯度图像数据，建立灰梯度概率联合矩阵；然后，依据该灰梯度概率联合矩阵，计算图像的最优分割阀值来对所述接收到的路面图像进行分割处理得到类裂缝区域；最后，将分割得到的类裂缝区域依据数学形态学算法进行膨胀运算、闭合运算，进而去除所述类裂缝区域内的面积较大的伪裂缝区域，再通过二值化图像处理得所述裂缝区域。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的路面裂缝检测系统，其特征在于，所述最优分割阀值的计算公式为：

式中，所述(s,k)为最优分割阀值，所述q_ij为灰梯度概率联合矩阵中第i行第j列的元素值，通过公式可计算得到；h_ij代表着使得灰度图像中灰度值为i且梯度图像中梯度值为j的像素点的个数；H为设定的最大的灰度级；T为设定的最大梯度级；s为对应图像灰度级的分割值，k为对应图像梯度级的分割值。