[發(fā)明專利]一種道路裂縫圖片識(shí)別與處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110376345.7
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113112468B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉憲明;辛公鋒;張文武;汲平;朱振祥;陳錚;姜濤;夏晗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東高速工程檢測(cè)有限公司;山東碩翔天成智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T9/00;G06T3/60;G06T3/40;G06T7/62;G06N3/08
• 代理公司: 南京燦爛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356
• 代理人: 趙麗

本發(fā)明提供了一種道路裂縫圖片識(shí)別與處理方法，包括如下步驟：Step1：道路檢測(cè)車拍攝采集道路裂縫照片，形成初始裂縫圖片；Step2：對(duì)初始裂縫圖片進(jìn)行圖片預(yù)處理，形成裂縫預(yù)處理圖片集；Step3：基于VAE算法對(duì)裂縫預(yù)處理圖片集進(jìn)行自動(dòng)編碼和解碼，得到處理后的解碼圖片；Step4：基于像素差異度算法標(biāo)注解碼圖片中的裂縫區(qū)域和非裂縫區(qū)域；Step5：基于裂縫破壞等級(jí)公式區(qū)分裂縫區(qū)域的破壞程度，自動(dòng)給出裂縫修補(bǔ)方式初步建議。本申請(qǐng)適用道路檢測(cè)，尤其是瀝青道路，通過(guò)VAE進(jìn)行圖像增強(qiáng)，通過(guò)像素差異度算法進(jìn)行裂縫和非裂縫的識(shí)別，通過(guò)裂縫破壞等級(jí)公式自動(dòng)給出裂縫處理建議，能夠自動(dòng)識(shí)別裂縫，并給出修補(bǔ)建議，大大減輕工作人員工作量，提高工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種道路裂縫圖片識(shí)別與處理方法。

背景技術(shù)

在我國(guó)瀝青混凝土路面是當(dāng)前公路較為普遍的路面結(jié)構(gòu)類型，它具有表面平整、堅(jiān)實(shí)、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便，能夠吸水，一般在養(yǎng)護(hù)良好的條件下使用的壽命相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較長(zhǎng)，且適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。但由于瀝青混凝土材質(zhì)本身的差異，再加上設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量的影響，瀝青路面建成初期，不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。在公路運(yùn)營(yíng)期間由于氣候環(huán)境、重載交通及違規(guī)行駛等原因，裂縫的出現(xiàn)不可避免，而且發(fā)展趨勢(shì)會(huì)逐漸加劇，如果嚴(yán)重的裂縫沒(méi)有得到及時(shí)有效的處理，還會(huì)存在一定的安全隱患。從裂縫的表現(xiàn)形式來(lái)看，裂縫可以分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。路面出現(xiàn)裂縫是病害表現(xiàn)之一，裂縫不僅影響到路面的美觀、降低了平整度。早期產(chǎn)生的裂縫基本上不會(huì)影響瀝青路面的使用性能，但隨著雨水的侵入和荷載外力的作用下，水就會(huì)通過(guò)裂縫滲到路面基層、底基層甚至路基，這樣會(huì)逐漸對(duì)瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞、腐蝕混凝土路基，削弱基層、土基的強(qiáng)度，加速道路的破壞，縮短整個(gè)道路的使用壽命。因此有必要對(duì)路面裂縫的發(fā)展?fàn)顩r、類型、范圍、嚴(yán)重程度進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分類處理，對(duì)裂縫進(jìn)行精細(xì)處治，達(dá)到可靠、耐久、經(jīng)濟(jì)、美觀的處治效果。如何快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的做好裂縫現(xiàn)象發(fā)生的防范和處理已成為道路檢測(cè)的重要問(wèn)題。

傳統(tǒng)的公路路面裂縫檢測(cè)方法是通過(guò)工程師的視覺(jué)調(diào)查對(duì)路面進(jìn)行人工檢測(cè)，這種人工的檢測(cè)的結(jié)果不僅耗時(shí)、成本高、效率低、工作強(qiáng)度大、速度慢，并且?guī)в泻軓?qiáng)的主觀性和不安全因素。隨著我國(guó)公路里程的飛速增長(zhǎng)，公路的養(yǎng)護(hù)任務(wù)勢(shì)必將越來(lái)越繁重，目前的路面裂縫處理方法顯然不能滿足路況快速檢測(cè)、評(píng)定發(fā)展的需要。

亟需一種高效、智能的道路裂縫圖片識(shí)別與處理方法，能夠自動(dòng)識(shí)別裂縫，并給出修補(bǔ)建議，大大減輕工作人員工作量，提高工作效率，為公路路面養(yǎng)護(hù)決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐，提高公路管養(yǎng)的技術(shù)水平。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N道路裂縫圖片識(shí)別與處理方法，適用道路檢測(cè)，尤其是瀝青道路，通過(guò)VAE(變分自動(dòng)編碼器，Variational Autoencoder)進(jìn)行圖像增強(qiáng)，通過(guò)像素差異度算法進(jìn)行裂縫和非裂縫的識(shí)別，通過(guò)裂縫破壞等級(jí)公式自動(dòng)給出裂縫處理方式初步建議，能夠自動(dòng)識(shí)別裂縫，并給出修補(bǔ)建議，大大減輕工作人員工作量，提高工作效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種道路裂縫圖片識(shí)別與處理方法，包括如下步驟：

Step1：道路檢測(cè)車拍攝采集道路裂縫照片，形成初始裂縫圖片；

Step2：對(duì)初始裂縫圖片進(jìn)行圖片預(yù)處理，形成裂縫預(yù)處理圖片集；

Step3：基于VAE算法對(duì)裂縫預(yù)處理圖片集進(jìn)行自動(dòng)編碼和解碼，得到處理后的解碼圖片；

Step4：基于像素差異度算法標(biāo)注解碼圖片中的裂縫區(qū)域和非裂縫區(qū)域；

Step5：基于裂縫破壞等級(jí)公式區(qū)分裂縫區(qū)域的破壞程度，自動(dòng)給出裂縫修補(bǔ)方式初步建議。

進(jìn)一步的，Step2中圖片預(yù)處理包括圖像翻轉(zhuǎn)、圖像旋轉(zhuǎn)和圖像插值法。