[發明專利]用于高速公路路政管理的路面破損識別告警方法

有效

• 申請號: 202310897335.7
• 申請日: 2023-07-21
• 公開（公告）號: CN116630311B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 江白樺;范勇;秦海蓮;徐亞飛;高艷斌
• 申請（專利權）人: 聊城市瀚格智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06V10/44;G06V10/74;G06T7/62
• 代理公司: 北京真致博文知識產權代理事務所(普通合伙) 11720
• 代理人: 覃金龍

本發明涉及圖像數據識別技術領域，具體涉及一種用于高速公路路政管理的路面破損識別告警方法，該方法包括：利用攝像頭進行圖像的識別來獲取高速公路的多幀路面圖像，獲取每兩個超像素塊之間的距離相似性、結構相似性，獲取最終破損區域，獲取最終破損區域的破損程度，并判斷是否對路面破損狀況進行預警，本發明實現了對破損區域的準確識別，并通過對破損區域進行定量分析，從而實現對路面破損情況進行準確預警。

技術領域

本發明涉及圖像數據識別技術領域，具體涉及一種用于高速公路路政管理的路面破損識別告警方法。

背景技術

隨著中國經濟的迅猛發展，高速公路的建設也在飛速的發展，隨著高速公路上車輛不斷通過，路面的破損問題就逐漸凸顯出來，因此，高速公路路面養護與管理的任務也隨之變得越來越繁重。而路面破損識別是路面養護與管理的第一步，如果可以提高這一步的工作效率那么將會減輕路面養護與管理的任務。

目前，對于高速公路路面破損識別方法主要有：步行人眼觀察法、激光法和攝像測量法，還有利用超聲波和探地雷達，人眼觀測方法較為原始且安全感較差，效率低、誤差也較大，浪費人力，不宜采用；超聲波以及雷達方法目前只在水泥混凝土路面中使用，在瀝青路面中的應用還有待于開發，激光法也處于研究階段，且成本較高，攝像測量法較為方便，且識別效率較高，系統成本低。

在攝像測量法進行破損識別時，先采集圖像，然后基于圖像處理技術中的閾值分割對破損識別的，然而，在閾值分割過程中需要設定閾值，閾值設置不準確會導致分割的破損區域不準確，從而影響破損區域的破損程度的判斷，導致難以準確對路面狀況進行預警。

發明內容

本發明提供一種用于高速公路路政管理的路面破損識別告警方法，以解決現有的路面狀況進行預警不準確的問題。

本發明的一種用于高速公路路政管理的路面破損識別告警方法采用如下技術方案：

獲取高速公路的多幀路面圖像；

對每幀路面圖像進行分割得到多個超像素塊，獲取超像素塊在H、S、V通道值對應的高斯模型，根據高斯模型的方差、均值構建表征每個超像素塊的色彩分布特征的多維矩陣；

根據每兩個超像素塊對應的多維矩陣之間的歐氏距離、兩個超像素塊對應的灰度直方圖之間的卡方距離獲取兩個超像素塊之間的距離相似性；

獲取在HSV空間中每個超像素塊對應的每個通道圖像的結構矩陣，根據結構矩陣獲取每兩個超像素塊的結構相似性；

根據距離相似性和結構相似性獲取兩個超像素塊的最終相似性，根據最終相似性獲取疑似破損區域，根據連續且相鄰的多幀路面圖像中的疑似破損區域的位置獲取最終破損區域；

根據最終破損區域對應的熵值、最終破損區域與正常區域的灰度均值差值、最終破損區域與路面圖像的面積獲取最終破損區域的破損程度，根據破損程度判斷是否對路面破損狀況進行預警。

優選的，獲取在HSV空間中每個超像素塊對應的每個通道圖像的結構矩陣包括：

對每個超像素塊對應的H通道圖像、S通道圖像、V通道圖像分別進行濾波處理，得到每個通道圖像對應的多個濾波圖像；

獲取每個通道圖像對應的濾波圖像中的像素點的濾波值；

根據濾波值獲取超像素塊在每個通道圖像上對應的濾波向量；

根據濾波向量構建超像素塊在每個通道圖像對應的結構矩陣。

優選的，獲取每兩個超像素塊的結構相似性包括：

獲取每兩個超像素塊在對應的通道圖像的結構矩陣的余弦相似度；

根據每兩個超像素塊在對應通道的余弦相似度獲取每兩個超像素塊的結構相似性。