[发明专利]沥青路面裂缝类型自动识别方法

摘要

沥青路面裂缝类型自动识别方法，从路面图像中抽出裂缝图像，把距离接近的几段裂缝连接成一段具有连通域的裂缝二值图，通过对该连通域划网格，进而逐步对裂缝进行识别；将横向或纵向裂缝，与块状裂缝或龟裂首先作为两大类型进行准确分割和识别；对横向裂缝和纵向裂缝类型进行精确识别；对块状裂缝和龟裂类型进行精确识别；计算横向或纵向裂缝的长度；计算块状裂缝或龟裂的面积；判断裂缝破损严重程度。可以有效的提高路面病害识别的准确率，减少路面病害检测的误识别率，不受路面天气条件的影响，具有全天候工作的能力，同时检测速度快、效率高，不对交通产生干扰，带来良好的经济社会效益。

主权项

1.沥青路面裂缝类型自动识别方法,其特征在于，识别流程的步骤依次包括：开始，根据连通性进行分割，网格化，根据节点模版进行分割，计算裂缝特征，裂缝类型分类，破损程度分类，计算裂缝面积与长度，计算破损指数和结束；对于已经取得的路面裂缝图像进行以下处理：A.分割线状裂缝与面状裂缝；A·1.网格连接；沥青路面的线状裂缝包括横向、纵向裂缝，面状裂缝包括块状裂缝、龟裂；对于裂缝二值图，从路面图像中抽出裂缝图像，通过划网格的方法，把距离接近的几段裂缝连接成一段具有连通域裂缝；A·2.星形模型分割；在网格连接基础上，将具有连通域裂缝抽出形成子图，在子图中，线状裂缝和面状裂缝组合在一起，在判断类型前需先把他们分割开。先用凸包的方法找到几条线状裂缝的端点，从端点开始，往中心搜索，遇到结点就停止，结点包括十字形、T字形和Y字形，分割结果为线状裂缝和与其连接的面状裂缝；A·3.线状面状判断；在分割出不同部分的裂缝后，再通过外接矩形的方法，根据细长与否，判断裂缝属于线状或面状；B.横向裂缝和纵向裂缝类型的识别；在判断出是线状的所有裂缝中，需要再根据外接矩形长边方向是否与车辆行驶方向一致判断是横向或纵向裂缝；C.块状裂缝和龟裂类型的识别；C·1.两者区别；龟状裂缝和块状裂缝的本质区别是：“密度”不同；密度因子，其直观物理意义是：把路面图像中任一破损子块周围一定范围内的破损，按照一定规则赋以权值，这样就把路面图像中原本孤立的破损子块关联起来；不同类型的路面破损即裂缝，其子块之间的这种关联程度和方式总是有区别的，这种区别用于路面破损自动识别；C·2.核卷积；考虑的密度因子，包括3×3和5×5二种密度因子，利用它对裂缝二值图通过特殊卷积求特征值；特殊卷积算法：从左到右，从上到下对路面图像进行扫描，遇到零子块，不做任何处理或运算；只有遇到，“1”子块，才用破损密度因子对其进行卷积运算；C·3.特征；定义：S5为5×5模板卷积后的破损值总和；S3为3×3模板卷积后的破损值总和；S0为子图的破损值总和；F1＝(S5‑S3)/S0；F2＝(S3‑S0)/S0；最终把向量(F1,F2,S0)作为特征，用于分类器输入；D.计算横向、纵向裂缝的长度，计算块状裂缝、龟裂的面积；判断裂缝破损严重程度；以横向、纵向裂缝的外接矩形长边来表征裂缝长度；以块状裂缝、龟裂的凸包区域来计算面积；对裂缝二值图用面积周长之比计算裂缝宽度，进而判断破损严重程度；裂缝图像做二值图网格划分，在裂缝图案上做网格划分，与裂缝图案产生交集的所有网格保留后形成事实上依照裂缝伸展状态构成具有连通域的裂缝二值图，这些网格包括线状的仅有一条裂缝线段和面状的至少包括二段不连续的裂缝线段；进一步的，将上述具有连通域的网格区域标出形成裂缝网格划分后的子图；进一步的，对于裂缝网格划分后的子图中的连通图形根据连续线性延伸特征划分出线状裂缝，并根据交叉、环形特征划分出面状裂缝。