[发明专利]一种基于联合检测器的路面破损检测方法

说明书

本发明公开了一种基于联合检测器的路面破损检测方法，包括以下步骤：1)采用灰度约束消除路面图像的标线信息；2)采用亮度高程模型消除路面图像的阴影区域；3)采用小波阈值法对路面图像进行预处理，以消除路面图像中的噪声；4)采用邻域灰度差分法、局部灰度最小分析法和分块标记法构建路面破损联合检测器，对预处理后的路面图像进行破损检测；5)采用目标连通域定位路面图像的破损区域。本发明用于提高路面破损的检测效率，为公路管理工作特别是路面养护中提供高效、智能化的管理依据。

技术领域

本发明涉及智能交通研究领域，尤其是公路管理部门进行路面养护管理的路面破损检测方法。

背景技术

交通量的增加以及车辆大型化、超载严重等现象导致路面破损的出现，严重影响道路交通的安全性和舒适性。路面养护是公路养护的重点，而路面破损状况作为路面养护管理工作的依据在路面养护决策中占据重要地位。路面图像类型有横裂、纵裂、网裂和正常等类型，传统的路面破损检测方法是采用人工检测，但该方法工作效率低，劳动强度大，作业危险程度较高，且受天气条件等影响较为严重，已不适应高等级公路快速发展的需求。因此研究设计智能化、高检测率的路面破损检测方法成为提高路面养护管理工作的关键技术问题之一。

数字图像处理技术、智能传感技术与电子信息技术在交通领域的应用为交通的智能化和信息化做出了巨大的贡献。为有效地实现路面破损的智能化检测，许多研究机构及学者对路面破损的自动检测技术进行了研究，相继提出了利用超声波、激光和数字图像处理技术对路面破损的检测识别方法。而目前应用最广泛的是基于数字图像处理技术的路面破损检测，但目前检测识别率还有待于提高，因此研究有效的路面破损检测方法对提高路面破损的自动化识别具有重要的理论与实际意义。邻域灰度差分法对图像光照因素的影响不敏感，而对于亮度较暗的图像仍能取得较好的检测结果；局部灰度最小分析法对路面破损图像中细小裂缝具有较好的检测效果，但对网裂破损的检测不明显；分块标记法对网裂具有较好检测效果，且该算法的处理速度较快。上述三种路面破损检测方法各具有不同的优势和缺点，因此，本专利提出了一种采用邻域灰度差分法、局部灰度最小分析法和分块标记法构建基于联合检测器的路面破损检测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种基于联合检测器的路面破损检测方法，以实现对路面破损的高精度检测。

本发明采用的技术方案为：一种基于联合检测器的路面破损检测方法，包括以下步骤：

1)采用灰度约束消除路面图像的标线信息；

2)采用亮度高程模型消除路面图像的阴影区域；

3)采用小波阈值法对路面图像进行预处理，以消除路面图像中的噪声；

4)采用邻域灰度差分法、局部灰度最小分析法和分块标记法构建路面破损联合检测器，对预处理后的路面图像进行破损检测；

5)采用目标连通域定位路面图像的破损区域。

作为优选，所述步骤1)中，对采集的公路路面图像进行灰度约束，去除路面图像中的道路标线信息，即对于路面图像中的像素点I(i,j)，有：

其中，μ为整幅图像的均值。

作为优选，所述步骤2)中具体方法如下：

由于裂缝亮度与阴影区域亮度较为接近，为了避免将裂缝划入阴影区内而执行亮度补偿，需要在阴影区域划分前将裂缝去除，因此采用灰度形态学闭运算对路面图像进行处理，并采用高斯平滑消除路面纹理对后续阴影区域划分的影响。