[发明专利]一种道路裂缝图片识别与处理方法

说明书

本发明提供了一种道路裂缝图片识别与处理方法，包括如下步骤：Step1：道路检测车拍摄采集道路裂缝照片，形成初始裂缝图片；Step2：对初始裂缝图片进行图片预处理，形成裂缝预处理图片集；Step3：基于VAE算法对裂缝预处理图片集进行自动编码和解码，得到处理后的解码图片；Step4：基于像素差异度算法标注解码图片中的裂缝区域和非裂缝区域；Step5：基于裂缝破坏等级公式区分裂缝区域的破坏程度，自动给出裂缝修补方式初步建议。本申请适用道路检测，尤其是沥青道路，通过VAE进行图像增强，通过像素差异度算法进行裂缝和非裂缝的识别，通过裂缝破坏等级公式自动给出裂缝处理建议，能够自动识别裂缝，并给出修补建议，大大减轻工作人员工作量，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及道路检测领域，具体涉及一种道路裂缝图片识别与处理方法。

背景技术

在我国沥青混凝土路面是当前公路较为普遍的路面结构类型，它具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便，能够吸水，一般在养护良好的条件下使用的寿命相对来说是比较长，且适宜于分期修建等优点，得到广泛的应用。但由于沥青混凝土材质本身的差异，再加上设计水平和施工质量的影响，沥青路面建成初期，不可避免地会产生各种形式的裂缝。在公路运营期间由于气候环境、重载交通及违规行驶等原因，裂缝的出现不可避免，而且发展趋势会逐渐加剧，如果严重的裂缝没有得到及时有效的处理，还会存在一定的安全隐患。从裂缝的表现形式来看，裂缝可以分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。路面出现裂缝是病害表现之一，裂缝不仅影响到路面的美观、降低了平整度。早期产生的裂缝基本上不会影响沥青路面的使用性能，但随着雨水的侵入和荷载外力的作用下，水就会通过裂缝渗到路面基层、底基层甚至路基，这样会逐渐对沥青路面产生结构性破坏、腐蚀混凝土路基，削弱基层、土基的强度，加速道路的破坏，缩短整个道路的使用寿命。因此有必要对路面裂缝的发展状况、类型、范围、严重程度进行检测，及时发现、分类处理，对裂缝进行精细处治，达到可靠、耐久、经济、美观的处治效果。如何快速、准确、经济的做好裂缝现象发生的防范和处理已成为道路检测的重要问题。

传统的公路路面裂缝检测方法是通过工程师的视觉调查对路面进行人工检测，这种人工的检测的结果不仅耗时、成本高、效率低、工作强度大、速度慢，并且带有很强的主观性和不安全因素。随着我国公路里程的飞速增长，公路的养护任务势必将越来越繁重，目前的路面裂缝处理方法显然不能满足路况快速检测、评定发展的需要。

亟需一种高效、智能的道路裂缝图片识别与处理方法，能够自动识别裂缝，并给出修补建议，大大减轻工作人员工作量，提高工作效率，为公路路面养护决策提供科学的数据支撑，提高公路管养的技术水平。

发明内容

本申请提供一种道路裂缝图片识别与处理方法，适用道路检测，尤其是沥青道路，通过VAE(变分自动编码器，Variational Autoencoder)进行图像增强，通过像素差异度算法进行裂缝和非裂缝的识别，通过裂缝破坏等级公式自动给出裂缝处理方式初步建议，能够自动识别裂缝，并给出修补建议，大大减轻工作人员工作量，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种道路裂缝图片识别与处理方法，包括如下步骤：

Step1：道路检测车拍摄采集道路裂缝照片，形成初始裂缝图片；

Step2：对初始裂缝图片进行图片预处理，形成裂缝预处理图片集；

Step3：基于VAE算法对裂缝预处理图片集进行自动编码和解码，得到处理后的解码图片；

Step4：基于像素差异度算法标注解码图片中的裂缝区域和非裂缝区域；

Step5：基于裂缝破坏等级公式区分裂缝区域的破坏程度，自动给出裂缝修补方式初步建议。

进一步的，Step2中图片预处理包括图像翻转、图像旋转和图像插值法。