[發明專利]一種路面裂縫檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201711336159.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108074230A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 聶海濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種路面裂縫檢測裝置，其特征是，包括成像模塊、補光模塊和處理模塊；

所述成像模塊包括鏡頭、CCD成像及控制電路、及線陣CCD；

所述處理模塊包括圖像采集卡模塊、工控機模塊、硬件電路模塊及路面數據處理模塊；

所述補光模塊與所述成像模塊的所述CCD成像及控制電路相連接，通過所述CCD成像及控制電路控制所述補光模塊、所述線陣CCD和所述鏡頭的同步；所述成像模塊與所述處理模塊相連接，所述成像模塊獲得的圖像傳輸到所述處理模塊中進行處理。

2.根據權利要求1所述的一種路面裂縫檢測裝置，其特征是，所述補光模塊為補光燈。

3.根據權利要求1所述的一種路面裂縫檢測裝置，其特征是，還包括通訊模塊，用于實現所述處理模塊與所述成像模塊的通信連接。

4.根據權利要求1所述的一種路面裂縫檢測裝置，其特征是，所述路面數據處理模塊包括圖像邊緣提取單元和圖像分割單元；所述圖像邊緣提取單元對圖像進行邊緣檢測；所述圖像分割單元用于邊緣檢測后的圖像進行分割處理，獲取裂縫區域。

5.一種路面裂縫檢測方法，其特征是，利用權利要求1-4任一項的路面裂縫檢測裝置來檢測路面裂縫，并采用Sobel算子對圖像進行邊緣檢測。

6.根據權利要求5所述的一種路面裂縫檢測方法，其特征是，所述采用Sobel算子對圖像進行邊緣檢測包括：構造一個矩形模板，然后用此矩形模板對圖像中的像素點逐個地進行卷積計算，將得到的結果設為像素點的新值，設一幅圖像的灰度函數為f(x，y)，取其3*3像素鄰域：

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)

對其先做加權平均，再微分，然后求梯度，通過差分近似微分來進行：

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，并采取八個方向的模板對圖像進行邊緣檢測，邊緣算子：

- 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 ]]>

要處理的圖像中每個像素點都采用上述八個方向的模板做卷積，每一個模板分別對相應方向的邊緣影響最大，邊緣檢測算子的中心與要檢測的像素點相對應,進行8次卷積運算，8次卷積運算結果的最大值作為該點的輸出位,運算結果是一幅邊緣幅度圖像。