高速公路裂缝检测算法研究(11)
公路裂缝的特征提取主要包括裂缝面积，长度和宽度的计算等[17]。
4.1 特征参数计算
面积的计算是通过对裂缝像素的统计实现的，该面积的计算是按照像素点的坐标计算出来的，用像素点的个数代表其面积。因此，应将该面积根据CCD摄像机的分辨率转换为实际中的裂缝面积S，首先计算出图像中每个像素所代表的实际长度。假设每个像素代表的实际长度为 ，则每个像素代表的实际面积为 ，则裂缝实际面积S= s。
在MATLAB中可以使用bwlabel对图像区域进行标记，然后用MATLAB图像处理工具箱中的图像分析函数regionprops对面积进行计算。
程序代码如下：
i=imread(‘crack3.bmp`)
[L,n]= bwlabel(i,8)
STATS = regionprops(L,'Area')
w=[STATS.Area]
本例中算得图像面积，即像素点个数为42900。
线性裂缝长度的计算基于线性裂缝的特性，可以先将目标区域裂缝细化，即骨架提取为单像素宽，如图4-1所示。然后统计白像素的个数，根据图像的分辨率大小转换为裂缝的实际长度。计算此线性裂缝的长度，可对像素逐行的进行扫描，最终统计出图像中白色像素点也即裂缝像素点的总数 ，根据图像中一个像素点代表的实际长度 ，计算出其实际长度 。
图4-1 线性裂缝细化
线性裂缝的宽度最后可以通过面积与长度的比值，一段一段求得裂缝的平均宽度，即W=S/L。
4.2 公路裂缝评价标准[18]
路面裂缝是路面最常见的病害之一，它的危害在于从裂纹中不断进入水份使基层甚至路基软化，导致路面承载能力下降，加速路面破坏。
（1）横向裂缝
横向裂缝是与行车方向基本垂直的裂缝，可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于由于车辆严重超载或路面设计不当和施工质量低劣，导致沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式，它有两种情况：基层反射性裂缝和沥青面层温度收缩性裂缝。一般认为这种裂缝不可避免，对路面的整体性没有损害。横向裂缝如图4-2所示：
（a）轻度横向裂缝 （b）重度横向裂缝
图 4-2横向裂缝
轻：缝壁无散落或轻微散落，无或少之缝，缝宽小于5mm，按长度计算。
重：缝壁散落、支缝多，缝宽大于5mm，按长度计算。
（2）纵向裂缝
纵向裂缝是与行车方向基本平行的裂缝，也可分为两种情况：一种情况是沥青面层分幅摊铺时，两幅接茬未处理好，在行车载荷作用下，易形成纵缝。另一种情况是由于路面不均匀沉陷，路基压实度不均匀而引起的，如发生在半填半挖处的裂缝。有时，车辙边缘也会有纵向裂缝。纵向裂缝如图4-3：
（a）轻度纵向裂缝 （b）重度纵向裂缝
图 4-3纵向裂纹
轻：缝壁无散落或轻微散落，无或少之缝，缝宽小于5mm，按长度计算。
重：缝壁散落、支缝多，缝宽大于5mm，按长度计算。
4.3图像处理结果
本系统对裂缝图像的整个处理过程主要包括：图像灰度化、图像滤波平滑、图像分割、边缘轮廓处理、和特征参数的计算。图4-4~4-9所示为具体各步骤处理效果图：
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