[发明专利]一种道路两侧设施的缺陷检测方法及装置

说明书

本发明属于道路设施缺陷检测技术领域，公开了一种道路两侧设施的缺陷检测方法及装置，包括：获取道路两侧设施的图像，并将图像输入到训练好的图像分割网络，得到护栏掩膜和遮光板掩膜；根据得到的护栏掩膜和遮光板掩膜判断护栏和遮光板是否存在缺陷，对护栏掩膜采集候选边缘点，获取拟合边界直线，根据候选边缘点到拟合边界的距离判断是否存在缺陷；对遮光板掩膜进行边缘检测得到边缘轮廓信息，由边缘轮廓信息得到最小外接矩形，根据最小外接矩形的长边方向判断遮光板的倾斜缺陷；根据遮光板的中心距离判断缺失缺陷。本发明通过图像分割网络和视觉算法检测高速公路护栏、遮光板的损坏信息，实现自动化检测，提高检测效率也保障了道路的通行效率。

技术领域

本发明涉及道路设施缺陷检测技术领域，特别是涉及一种道路两侧设施的缺陷检测方法及装置。

背景技术

道路网络不断完善，高速公路建设日益进行，道路的检测、维护和管理成为中国道路建设领域的一项重要任务。现有的道路检测以人工检测为主，在实际应用中表现不佳。且在人工进行护栏、遮光板等道路两侧设施进行检测时，需要对高速道路部分段进行封闭，这样大大降低了高速公路的通行效率。

发明内容

本发明的目的是：提供一种道路两侧设施的缺陷检测方法及装置，在不封闭道路的前提下进行道路两侧设施的缺陷检测，保证道路的通行效率和道路检测效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种道路两侧设施的缺陷检测方法，包括：

获取道路两侧设施的图像，并将图像输入到训练好的图像分割网络，得到护栏掩膜和遮光板掩膜；

根据得到的护栏掩膜和遮光板掩膜判断护栏和遮光板是否存在缺陷，具体为：

对护栏掩膜沿列方向进行遍历搜索并采集候选边缘点，通过随机抽样一致算法选择护栏边界内点并通过最小二乘法拟合边界直线；根据所有候选边缘点到拟合边界的距离判断是否存在缺陷，候选边缘点为掩膜边缘的像素点；

对遮光板掩膜进行边缘检测，得到每个遮光板的边缘轮廓信息，根据每个遮光板的边缘轮廓信息得到每个遮光板的最小外接矩形，根据最小外接矩形的长边方向判断遮光板的倾斜缺陷；对边缘轮廓信息从左到右进行排序，并计算相邻两个独立个体的中心点的距离是否大于预设的间隔，若大于则遮光板存在缺失缺陷。

进一步的，所述图像分割网络的图像分割流程包括：

图像经过卷积网络采样后分为两个分支结构进行深度采样；

第一支由五个不同大小的卷积核的池化层提取深度语义特征，得到五个相对应的特征图，然后通过1x1的卷积对五个特征图进行融合得到第一中间特征图；

第二支由1x1的卷积核深化特征图中的目标定位信息得到第二中间特征图；

将上采样后的第一中间特征图和第二中间特征图合并，然后对合并结果进行3x3的卷积和上采样得到护栏掩膜、遮光板掩膜和背景掩膜。

进一步的，所述背景掩膜为一切不属于需要检测的目标的像素点集合。

进一步的，所述根据所有候选边缘点到拟合边界的距离判断是否存在检测缺陷，具体为：

当候选边缘点到拟合边界的距离大于第一阈值时，判断护栏存在断裂缺陷并标记断裂缺陷的位置；当候选边缘点到拟合边界的距离小于第一阈值大于第二阈值时，判断护栏存在弯曲缺陷并标记弯曲缺陷的位置。

进一步的，所述根据最小外接矩形的长边方向判断遮光板的倾斜缺陷，具体为：

以最小外接矩形的长边方向作为遮光板的倾斜判断基准，获取长边方向的角度并判断长边方向的角度是否大于第一角度，若大于则判断遮光板倾斜并标记遮光板的位置。

进一步的，在进行缺失缺陷的判断时，根据图像的缩放关系对图像尺寸进行调整以确定实际间隔。