[发明专利]一种基于探地雷达图像的层间脱空识别方法

说明书

本发明公开了一种基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，该方法包括：对得到的道路探地雷达图像转化为灰度图，并将得到的图进行中值滤波；根据分割阈值点确定层间脱空的位置，并将中值滤波后的图像以所述分割阈值点进行二值化；根据估测的层间脱空所在位置，对图像的部分像素进行删除；选定长条形结构元对图像进行闭操作，将因分割阈值点导致分离的区域重新组合成一个区域；对闭操作后的图像进行标记连通域，对标记了连通域的区域进行特征识别和提取。本发明的通过自动分析探地雷达图像，快速准确判断出脱空区域，可节省大量人力资源；本发明通过设定分割阈值点和闭操作结合能有效降低脱空数量计算的错误率，提高检测精度。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于探地雷达图像的层间脱空识别方法。

背景技术

目前路面开裂和水损害已成为沥青路面的主要病害形式。当路面开裂或存在微小裂缝时，外界自由水就会沿着路面裂缝或空隙渗入路面内部，如果排水不及时，残余水分就会区域性积聚，并滞留在路面内部；尤其是在冬季，滞留水分就会因低温冰冻而结冰膨胀，引起路面结构和材料的损坏，形成层间脱空。

层间脱空是道路结构中危害较为严重的病害，接触的不密实导致水沿裂缝进入后对层间结构进行冲刷，造成路面结构的破坏，严重的可能会使路表面出现沉陷，造成极大的人生安全财产损失。因此在进行道路结构探测的过程中，层间不良的探测是非常重要的部分。

传统的层间脱空检测方法依靠人工取芯判断，但先不说取芯过程中容易造成芯样的断裂而产生误判，取芯方法本身对于路面结构的破坏就是不可逆的，不仅破坏路面的受力分布，还破坏路面的美观性。

探地雷达作为一种无损检测技术，能较准确地判断出路面下部的层间脱空。但是目前大部分雷达图像都是人工进行识别，而人工识别就需要投入大量的人力，同时对识别者的知识储备和经验都很大的要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，该方法可以解决基于雷达图像检测速度慢、精度低以及太过依靠人力的问题。

技术方案：本发明所述的基于探地雷达图像的层间脱空识别方法，该方法包括以下步骤：

(1)对得到的道路探地雷达图像转化为灰度图，并将得到的所述灰度图进行中值滤波；

(2)根据中值滤波后的图像的频率直方图选择分割阈值点，根据所述分割阈值点确定层间脱空的位置，并将中值滤波后的图像以所述分割阈值点进行二值化；

(3)根据估测的层间脱空所在位置，对图像的部分像素进行删除；

(4)选定长条形结构元对步骤(3)得到的图像进行闭操作，将因分割阈值点导致分离的区域重新组合成一个区域；

(5)对闭操作后的图像进行标记连通域，对标记了连通域的区域进行特征识别和提取。

优选的，所述步骤(2)中，分割阈值点为所述频率直方图概率为99.6％的位置处的像素值。

优选的，所述步骤(3)中，对图像的部分像素进行删除具体包括：

(31)计算比值α，其中，d_rb为道路的基层厚度，d_lt为探地雷达的检测深度；

(32)根据比值α得到像素删除临界值H，其中，p_pd为探地雷达图像深度方向的总像素数；

(33)对探地雷达图像中深度大于H的部分像素进行删除，得到截取后的探地雷达图像。

优选的，所述步骤(4)中，长条形结构元记为strel＝[1 1 1 1 1]。

优选的，所述步骤(5)中，对标记了连通域的区域进行特征识别和提取包括：