[发明专利]基于凹性测度的路面裂缝提取与测评方法

摘要

本发明公开了一种基于凹性测度的路面裂缝提取与测评方法，主要步骤包括：采用凹性测度对采集的路面裂缝图像进行凹性特征强度计算和处理；采用局部对比度增强凹性特征强度值；通过区域方差计算进行初步去噪，然后对二值化处理后的特征强度图各连通域的几何特性进行统计和基于几何特性的连通域去噪；对几何特性去噪后的结果图进行形态学膨胀处理和骨架提取；统计骨架提取后图中裂缝的几何量，利用深度搜索算法，对裂缝目标进行像素跟踪，保存跟踪得到的线状目标特征值；将裂缝的图像信息转换为图形数据矢量信息，得到裂缝的拓扑形态特征，最后对裂缝特性进行分析、统计和描述。本发明能够自动、准确提取裂缝目标并进行裂缝形态的分析、统计及评价。

主权项

一种基于凹性测度的路面裂缝提取与测评方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、采集路面裂缝图像；S102、对采集的路面裂缝图像进行归一化处理，使整幅图像的灰度值在0‑255之间；S103、提取凹性特征强度：根据步骤S102中归一化处理后的图像选择一定大小的窗口，计算窗口的中心坐标像素的凹性特征强度值，在整个图像区域内从左到右、从上到下滑动窗口，计算整图中每个坐标像素的凹性特征测度值；对凹性特征测度值进行阈值处理，小于阈值的置0，大于等于阈值的置为强度值，得到凹性特征强度图，并归一化到0‑255；S104、凹性特征强度图的增强处理：对凹性特征强度图中强度值不为0的点，计算其局部对比度，若当前点局部对比度值小于设定对比度阈值，则将当前点的强度值置为0，若大于等于设定阈值，则保留原值；得到增强处理后的裂缝凹性特征强度图； S105、区域方差去噪：利用区域方差判别方法对增强处理后的路面裂缝凹性特征强度图进行去噪处理；S106、对方差去噪后的路面裂缝凹性特征强度图进行二值化处理，判断像素点的值是否小于一个设定的阈值，若是，则将其置为0，若否，则将其置为255，得到二值化处理后的凹性特征图；S107、对二值化处理后的凹性特征图中所有连通域的几何特性进行统计，包括连通域中所含像素的个数、连通域的长度和宽度；S108、连通域几何特性去噪：设定连通域长度、宽度和像素个数的阈值，判断图中单个连通域中各个几何特性值是否小于设定的阈值，若小于设定阈值，则将该连通域像素值全部置为0；反之，则保留该连通域；最后得到几何特性去噪后的结果图；S109、对几何特性去噪后的结果图进行形态学膨胀处理；S110、对膨胀处理后的裂缝目标进行骨架提取，使其成为具有拓扑形态特性的单像素线状目标；S111、统计骨架提取后图中裂缝的几何量，利用深度搜索算法，对每个单像素线状目标进行像素跟踪，保存跟踪得到的线状目标特征值，包括每个目标上所有像素的坐标、分支结点坐标、分支个数、线性裂缝的长度和宽度，以及块状裂缝所占的区域面积；S112、根据跟踪得到的裂缝几何量信息，将裂缝的图像信息转换为图形数据矢量信息，得到裂缝的拓扑形态特征，根据该裂缝的拓扑形态特征对裂缝几何特性进行分析、统计、描述和评价。