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基于改进模糊聚类算法的路面裂纹图像分割

计算技术与自动化 2015年第4期34卷 101-104页

作者：王建锋于镇赫贾云亮西京学院机械工程学院陕西西安710123

图像分割是路面裂纹识别的关键步骤,图像分割的效果直接影响路面裂纹的识别和分类。针对路面图像模糊核均值聚类算法中迭代结果容易出现局部最优的问题。提出一种改进的模糊核均值聚类算法,利用OTSU算法先获得最佳阈值,再通过该阈值得... 详细信息

图像分割是路面裂纹识别的关键步骤,图像分割的效果直接影响路面裂纹的识别和分类。针对路面图像模糊核均值聚类算法中迭代结果容易出现局部最优的问题。提出一种改进的模糊核均值聚类算法,利用OTSU算法先获得最佳阈值,再通过该阈值得到各聚类的灰度均值,将这些均值作为聚类中心的初始值以实现模糊聚类算法。路面图像裂纹分割试验结果证明,提出的改进算法实现初始聚类中心的优化,避免算法出现局部最优,提高了分割效果,可以应用到路面裂纹图像分割的工程应用中。

关键词：图像分割 FCM算法 KFCM算法路面裂纹

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一种新颖的路面裂纹修补识别方法研究

山西交通科技 2023年第1期 25-27页

作者：郝耿毅山西省交通规划勘察设计院有限公司山西太原030032

针对目前公路路面裂缝的图像处理中难以区分未修补裂缝与已修补裂缝的难点问题,提出一种新颖的路面裂纹修补识别方法,通过Hessian矩阵特征向量与特征值中提取的各向异性对裂缝检测的敏感性,能较好地提取路面裂缝或修补裂纹细节信息,确... 详细信息

针对目前公路路面裂缝的图像处理中难以区分未修补裂缝与已修补裂缝的难点问题,提出一种新颖的路面裂纹修补识别方法,通过Hessian矩阵特征向量与特征值中提取的各向异性对裂缝检测的敏感性,能较好地提取路面裂缝或修补裂纹细节信息,确定裂缝是否修补。通过实际拍摄的未修补裂缝、已修补裂纹的数据进行解析处理,结合边缘检测的能量强度与检测结果中的非平滑特征可以区分出裂缝是否被修补。

关键词： Hessian矩阵路面裂纹边缘检测图像识别

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含典型裂纹沥青路面开裂扩展特性研究

含典型裂纹沥青路面开裂扩展特性研究

作者：徐铖西南交通大学

学位级别：硕士

由于沥青路面长期承受外界环境与车辆荷载的反复作用,因此将会产生各种形式的破损病害,开裂作为其中最主要的破损形式,将对沥青路面结构的连续性与整体性造成严重的破坏。针对含典型裂纹沥青路面分别在温度荷载以及移动轮载作用下开裂... 详细信息

由于沥青路面长期承受外界环境与车辆荷载的反复作用,因此将会产生各种形式的破损病害,开裂作为其中最主要的破损形式,将对沥青路面结构的连续性与整体性造成严重的破坏。针对含典型裂纹沥青路面分别在温度荷载以及移动轮载作用下开裂扩展特性的分析可以更加深刻地揭示沥青路面的开裂行为,同时还可以为工程师提供路面设计与维护的技术指导,因此积极开展该项研究具有十分重要的意义。本文分别以含单条温度横向裂纹沥青路面、含双条横向表面裂纹沥青路面以及含纵横向双裂纹沥青路面为研究对象,针对上述路面在各类因素影响下的开裂扩展特性进行了较为深入的理论研究,论文主要研究工作有:（1）基于含温缩裂纹沥青路面有限元模型,结合两次寒潮下的气候条件,分析了表面裂纹在24h内温度荷载下开裂扩展特性,并研究了典型温度场下裂纹在移动荷载作用下的扩展特性,在此基础上比较了两种上面层材料SMA-13与AC-13的抗开裂性能。（2）针对双Top-Down表面裂纹开裂扩展特性问题建立沥青路面有限元模型,重点研究了双裂纹间距D在双表面裂纹处于移动荷载作用下扩展时所引起的干涉效应,并讨论了路面结构形式（半刚性基层、倒装式、组合式）、上中面层层间接触状况以及荷载的移动速度对表面裂纹扩展的影响。（3）参考半刚性基层沥青路面常见的开裂形式,建立同时含纵向表面裂纹以及横向基层反射裂纹的半刚性基层沥青路面有限元模型,分析了双裂纹间距和反射裂纹深度对裂纹扩展的影响,基于疲劳断裂力学理论分析了不同荷载状态下表面裂纹的断裂疲劳寿命,并就反射裂纹的防治措施进行了相关的计算分析,从而为反射开裂的预防提供理论支撑。

关键词：沥青路面路面裂纹有限元方法温度场移动轮载断裂力学疲劳寿命应力强度因子

基于Contourlet变换域统计模型的路面图像去噪算法

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光电子．激光 2009年第10期20卷 1394-1398页

作者：王刚王娟王德华张志峰肖亮贺安之鲁东大学物理与电子工程学院山东烟台264025 青岛农业大学理学与信息科学学院山东青岛266109 南京理工大学计算机科学与技术学院江苏南京210094 南京理工大学信息物理与工程系江苏南京210094

提出了一种基于Contourlet变换域统计模型的图像去噪算法,用于复杂背景下的路面病害图像,可以获得较为清晰的裂纹病害信息。利用χ2统计假设检验方法得出Contourlet变换系数近似服从拉普拉斯分布,进而应用最大后验贝叶斯估计推导出对含... 详细信息

提出了一种基于Contourlet变换域统计模型的图像去噪算法,用于复杂背景下的路面病害图像,可以获得较为清晰的裂纹病害信息。利用χ2统计假设检验方法得出Contourlet变换系数近似服从拉普拉斯分布,进而应用最大后验贝叶斯估计推导出对含噪图像Contourlet系数的萎缩公式。实验结果表明,该算法能较好地实现噪声抑制和信号保留间的平衡,与小波去噪算法比较,其去噪后图像的信噪比提高4 dB。

关键词： Contourlet变换路面裂纹拉普拉斯分布 χ2统计假设检验贝叶斯估计

基于二维Rosin阈值方法的道路裂纹边缘检测

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中国公路学报 2013年第3期26卷 70-76页

作者：刘悦李一兵谢红哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了在道路裂纹图像边缘检测时选择准确的区分噪声与边缘阈值,针对一维Rosin算法不能充分利用图像局部结构信息的缺陷,将传统Rosin方法推广至二维,联合Canny边缘检测算法和Rosin算法,利用像素点本身及其邻域的局部结构信息建立图像二维... 详细信息

为了在道路裂纹图像边缘检测时选择准确的区分噪声与边缘阈值,针对一维Rosin算法不能充分利用图像局部结构信息的缺陷,将传统Rosin方法推广至二维,联合Canny边缘检测算法和Rosin算法,利用像素点本身及其邻域的局部结构信息建立图像二维直方图;利用直方图的最高点和最低点构造全角旋转阈值选取平面,以搜索直方图与各阈值平面的空间距离最大值确定阈值点,获得一种自适应的Canny算法中的阈值选取方法。研究结果表明:该算法可对道路裂纹边缘进行有效检测,并扩展Canny算法的应用范围。

关键词：道路工程路面裂纹 Rosin阈值方法边缘检测

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基于扩展有限元的沥青路面开裂研究

基于扩展有限元的沥青路面开裂研究

作者：潘雁石西南交通大学

学位级别：硕士

沥青路面,由于长期承受外界环境与车辆荷载的反复作用,极易发生开裂,一旦开裂,沥青路面结构的连续性与整体性将受到严重的破坏。因此,针对沥青路面开裂问题的研究对于沥青路面的设计施工及维护有着重要的指导意义。现有研究主要基于力... 详细信息

沥青路面,由于长期承受外界环境与车辆荷载的反复作用,极易发生开裂,一旦开裂,沥青路面结构的连续性与整体性将受到严重的破坏。因此,针对沥青路面开裂问题的研究对于沥青路面的设计施工及维护有着重要的指导意义。现有研究主要基于力学方法,通过力学指标揭示裂纹的开裂特性,进而分析和预测裂纹的开裂扩展进程,许多极具深度和影响力的研究成果便是基于此。然而,这种研究方法须假定裂纹不发生开裂扩展,这不仅影响研究结果,还与工程实际严重不符。为解决这一问题,现基于扩展有限单元法,结合数值模拟手段,建立沥青路面模型实现沥青路面裂纹的开裂扩展,更加深刻地揭示沥青路面的开裂行为。论文主要研究工作有:(1)针对亚热带海洋性季风气候地区沥青路面在轮载和温度作用下温度裂纹扩展特性,依托福建省厦门市海翔大道改建工程项目,建立含单条横向温缩裂纹沥青路面模型,分析了表面裂纹在24h内温度荷载下开裂扩展特性,发现路表横向裂纹在温度荷载作用下主要发生I型开裂扩展,开裂程度最严重时刻在24时,冬季的开裂情况比夏季更严重;其次,研究了典型温度场下裂纹在移动荷载作用下的扩展特性,研究结果表明,温-荷耦合作用下,路表横向裂纹的主要开裂形式为II型剪切扩展,最不利时刻仍为24时;基于上述研究成果,以抗裂性能为标准对改建方案进行优选,得出最优结构为结构4。(2)针对地基不均匀沉降下Top-Down表面纵向裂纹开裂扩展问题,基于扩展有限单元法,依托数值模拟手段建立沥青路面有限元模型,通过计算分析,发现裂纹的开裂扩展是一个极为复杂的过程,而且扩展的发生具有“突然性”;其次,重点研究了不均匀沉降值、裂纹起始位置、交通荷载对裂纹开裂扩展进程的影响,根据研究结果,不均匀沉降值的增大会加剧裂纹的扩裂程度;裂纹发生偏移时,偏移值的增大会使裂纹扩裂程度先加重后减轻;交通荷载方面,裂纹的扩展程度随行驶车速的增大减轻,随轴载值的增大加重,而荷载作用位置对裂纹扩展的影响极为复杂。(3)针对半刚性基层沥青路面多裂纹复合开裂行为,基于扩展有限单元法,建立了含双条纵向表面裂纹的半刚性基层沥青路面有限元模型,分析了双裂纹间距和初始裂纹深度对裂纹复合开裂扩展的影响。研究表明:双裂纹间的干涉效应会对复合开裂扩展产生影响,且这一影响随裂纹间距的增大而减弱;裂纹间距的增大会减弱侧边裂纹的开裂扩展程度,并且引起居中裂纹扩裂程度现加重后减弱;裂纹深度增加,裂纹的扩裂程度先加重后减弱,另一裂纹的扩裂程度则持续衰减。

关键词：沥青路面路面裂纹扩展有限单元法温度场移动轮载断裂力学应力强度因子路基不均匀沉降裂纹扩展

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基于梯度增强扩散的高速路裂纹图像去噪算法

计算机科学 2013年第6期40卷 288-290页

作者：张永强河南财经政法大学计算机与信息工程学院郑州450002

针对高速公路路面病害裂纹自动检测问题,采用高速CCD相机对路面进行成像,并通过图像分析的方法来自动完成路面病害裂纹的检测。由于路面含有油渍、杂质等负信息的干扰,因此需要对路面裂纹图像进行去噪。传统图像去噪算法一般采用全局滤... 详细信息

针对高速公路路面病害裂纹自动检测问题,采用高速CCD相机对路面进行成像,并通过图像分析的方法来自动完成路面病害裂纹的检测。由于路面含有油渍、杂质等负信息的干扰,因此需要对路面裂纹图像进行去噪。传统图像去噪算法一般采用全局滤波的方式,这就会破坏图像中裂纹的边缘纹理特征。为解决这一现实难题,提出了一种基于梯度增强扩散的路面裂纹图像的去噪算法。算法主要针对含有裂纹结构的路面图像,在基于偏微分扩散方程的去噪过程中引入了裂纹结构分析,并根据裂纹局部梯度变化,重新定义了扩散系数,以在有效增强路面裂纹边缘特征的同时去除图像中的小尺度噪声。仿真实验表明,与传统的全局平滑滤波以及中值滤波相比,这一算法对裂纹纹理图像的去噪具有很好的效果,表现出一定的实际工程应用价值。

关键词：图像去噪梯度增强偏微分扩散方程路面裂纹

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基于数字图像处理技术在裂纹检测方面的实现

计算机科学与应用 2023年第11期13卷 2030-2036页

作者：邓昊侯莎莎郑少伟武警工程大学信息工程学院陕西西安中国人民银行陕西省分行陕西西安

随着我国高速公路建设的快速发展,高速公路路基路面的质量监控体系日趋完善,对路面检测水平的要求也越来越高。文章提出基于图像处理的裂纹检测方法研究与实现,在图像预处理、图像分割、图像边缘检测方面进行了研究,利用Matlab程序仿真... 详细信息

随着我国高速公路建设的快速发展,高速公路路基路面的质量监控体系日趋完善,对路面检测水平的要求也越来越高。文章提出基于图像处理的裂纹检测方法研究与实现,在图像预处理、图像分割、图像边缘检测方面进行了研究,利用Matlab程序仿真实现了公路裂纹检测,得到清晰可辨的裂纹特征。图像预处理包括:图像增强、图像平滑和图像锐化。其中图像增强采用直方图均衡化和高斯滤波法;图像平滑采用中值滤波法;图像锐化采用Sobel算子法。区别于未处理图像,裂纹图像经预处理后,相较原图像细节更明显。图像分割采用Otsu法阈值分割;边缘检测采用Canny边缘检测。这两种方法能不同于其他图像分割、边缘检测方法,更易体现裂纹图像特征。经数字图像处理后的裂缝图像,具备更易识别、更易发现的优点,更好帮助公路维护人员及时发现问题。

关键词：数字图像处理路面裂纹图像增强图像分割边缘检测

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浅谈沥青混合料产生离析的症状及防治

黑龙江科技信息 2003年第1期 81-81页

作者：张淼李凯峰刘福坤齐宏市政工程建设有限公司第三工程公司齐宏市政工程建设有限公司第四工程公司齐齐哈尔兴宇开发公司

在沥青混合料的铺筑施工上,必须在施工的全过程使沥青混合料从拌制到摊铺的各个环节均保持在最佳的级配状态,即保持最好的设计密度,以形成混合料的的稳定性、柔性和耐久性。由于混合料在拌制、装卸、摊铺当中的操作不善而产生的粗粒料... 详细信息

在沥青混合料的铺筑施工上,必须在施工的全过程使沥青混合料从拌制到摊铺的各个环节均保持在最佳的级配状态,即保持最好的设计密度,以形成混合料的的稳定性、柔性和耐久性。由于混合料在拌制、装卸、摊铺当中的操作不善而产生的粗粒料的离析,势必要使混合料的级配成份受到改变,而生产路面工程上的质量缺陷,还导致在路面使用期间出现粗糙的斑块、裂纹等症状。路面裂纹是路面破坏当中常见的现象,尤其在北方寒冷地区最普遍存在的症状,一般多数是看成与基。

关键词：沥青混合料防治路面裂纹粗粒料离析现象