[发明专利]路面表观裂痕的视觉检测方法

说明书

本发明涉及路面表观裂痕的视觉检测方法，包括：A.输入待检测的含有裂痕的路面图像I(x,y)；B.对路面图像I(x,y)中每个像素周围的4个方向通过扩散滤波算法进行滤波，得到平滑图像；C.通过Kuwahara滤波算法，对所述平滑图像进行滤波处理，得到低噪声图像；D.通过Jerman滤波算法增强低噪声图像中的裂痕区域，得到增强图像；E.对增强图像通过双阈值分割算法，得到分割后的二值图像；F.利用形态学属性对二值图像中的图像块根据预先确定的固定阈值进行筛选，得到筛选后的检测结果。本发明能够明显提高公路表面裂痕检测方法的鲁棒性和检测的准确率，大幅度降低了误检率。

技术领域

本发明涉及机器视觉应用的图像处理方法，具体讲是路面表观裂痕的视觉检测方法。

背景技术

由于公路会受到各种各样的损害，导致在公路上行驶的车辆和行人或多或少存在一定的安全风险，同时破损的公路也十分影响美观，这也使得公路裂痕检测技术成为公路维护与保养之中非常重要的课题。由于基于视觉的探测系统具有精度高、信噪比好等优势，国内外许多研究学者正积极地将其应用到公路裂痕检测之中。但裂痕信号在图像中呈现对比度低且细小的特点，直接检测十分困难，因此如何精准地从公路表面图像中检测裂痕信号成为了近年来研究的热点。

图像增强技术是检测图像中微弱信号的关键，图像增强旨在增强图像中需要的弱小信号，且抑制不需要的干扰。所以图像增强的效果好坏直接影响了最终的检测精度与效果。

在目前的基于视觉的公路表面裂痕检测技术中，已有大量的研究成果。不过大部分的研究都是采用特征点结合机器学习的方法来检测公路表面图像中的裂痕区域，这些方法需要大量用于训练分类器的数据，而实际公路裂痕的情况多变且种类繁多，导致数据收集不易且算法鲁棒性不高，检测准确率较低，误检较高。

发明内容

本发明提供了一种路面表观裂痕的视觉检测方法，提高公路表面裂痕检测方法的鲁棒性和检测的准确率，降低误检率。

本发明路面表观裂痕的视觉检测方法，包括：

A.输入待检测的含有裂痕的路面图像I(x,y)；

B.对路面图像I(x,y)中每个像素周围的4个方向通过扩散滤波算法进行滤波，得到平滑图像；

C.通过Kuwahara滤波算法，对所述平滑图像进行滤波处理，得到低噪声图像；

D.通过Jerman滤波算法增强低噪声图像中的裂痕区域，得到增强图像；

E.对增强图像通过双阈值分割算法，得到分割后的二值图像；

F.利用形态学属性对二值图像中的图像块根据预先确定的固定阈值进行筛选(固定阈值可根据经验值选取)，得到筛选后的检测结果。

进一步的，步骤B中，先计算出路面图像I(x,y)中每个像素周围4个方向的梯度，再根据梯度计算该4个方向的扩散系数，最后根据梯度和扩散系数计算出滤波结果，从而得到平滑图像。

具体的，步骤B包括：

B1.先计算出路面图像I(x,y)中每个像素周围4个方向的梯度：

其中，x和y分别表示当前像素的横坐标和纵坐标，分别表示当前像素周围4个方向的梯度；

B2.计算像素4个方向的扩散系数：