[发明专利]一种路面裂缝检测装置及方法

权利要求书

1.一种路面裂缝检测装置，其特征是，包括成像模块、补光模块和处理模块；

所述成像模块包括镜头、CCD成像及控制电路、及线阵CCD；

所述处理模块包括图像采集卡模块、工控机模块、硬件电路模块及路面数据处理模块；

所述补光模块与所述成像模块的所述CCD成像及控制电路相连接，通过所述CCD成像及控制电路控制所述补光模块、所述线阵CCD和所述镜头的同步；所述成像模块与所述处理模块相连接，所述成像模块获得的图像传输到所述处理模块中进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种路面裂缝检测装置，其特征是，所述补光模块为补光灯。

3.根据权利要求1所述的一种路面裂缝检测装置，其特征是，还包括通讯模块，用于实现所述处理模块与所述成像模块的通信连接。

4.根据权利要求1所述的一种路面裂缝检测装置，其特征是，所述路面数据处理模块包括图像边缘提取单元和图像分割单元；所述图像边缘提取单元对图像进行边缘检测；所述图像分割单元用于边缘检测后的图像进行分割处理，获取裂缝区域。

5.一种路面裂缝检测方法，其特征是，利用权利要求1-4任一项的路面裂缝检测装置来检测路面裂缝，并采用Sobel算子对图像进行边缘检测。

6.根据权利要求5所述的一种路面裂缝检测方法，其特征是，所述采用Sobel算子对图像进行边缘检测包括：构造一个矩形模板，然后用此矩形模板对图像中的像素点逐个地进行卷积计算，将得到的结果设为像素点的新值，设一幅图像的灰度函数为f(x，y)，取其3*3像素邻域：

f(i-1，j-1)f(i，j-1)f(i+1，j-1)f(i-1，j)f(i，j)f(i+1，j)f(i-1，j+1)f(i，j+1)f(i+1，j+1)

对其先做加权平均，再微分，然后求梯度，通过差分近似微分来进行：

Gi＝f(i-1,j+1)+2f(i,j+1)+f(i+1,j+1)-f(i-1,j-1)-2f(i,j-1)-f(i+1,j-1) ①

Gj＝f(i-1,j-1)+2f(i-1,j)+f(i-1,j+1)-f(i+1,j-1)-2f(i+1,j)-f(i+1,j+1) ②

由①②③可得到Sobel算子，并采取八个方向的模板对图像进行边缘检测，边缘算子：

- 1 - 2 - 1 0 0 0 + 1 + 2 + 1 - 2 - 1 - 0 - 1 0 + 1 0 + 1 + 2 - 1 0 + 1 - 2 0 + 2 - 1 0 + 1 0 + 1 + 2 - 1 0 + 1 - 2 - 1 0 ]]>

+ 1 + 2 + 1 0 0 0 - 1 - 2 - 1 + 2 + 1 0 + 1 0 - 1 0 - 1 - 2 + 1 0 - 1 + 2 0 - 2 + 1 0 - 1 0 - 1 - 2 + 1 0 - 1 + 2 + 1 0 ]]>

要处理的图像中每个像素点都采用上述八个方向的模板做卷积，每一个模板分别对相应方向的边缘影响最大，边缘检测算子的中心与要检测的像素点相对应,进行8次卷积运算，8次卷积运算结果的最大值作为该点的输出位,运算结果是一幅边缘幅度图像。