隧道表面图像的衬砌缝去除算法研究
发布时间：2021-03-24 20:25
伴随着公路隧道建设的快速发展,隧道衬砌病害也随之而来。裂缝作为隧道衬砌病害的主要形式,容易与其他区域相互影响并形成恶性循环,从而严重影响隧道的安全运营。基于数字图像处理的裂缝检测技术,克服了传统人工和仪器检测的缺陷和不足,为隧道病害等级的评定以及日常的养护提供了重要的参考依据。然而,对于隧道衬砌结构而言,因为衬砌表面的裂缝和衬砌缝在灰度特征、纹理特征上具有较大的相似性,导致使用已有的公路路面裂缝检测算法提取准确的裂缝像素存在缺陷,因此很难进行单一的裂缝检测。本文深入研究如何去除隧道衬砌表面衬砌缝对裂缝检测造成的干扰,总结目前裂缝检测和衬砌缝去除的国内外现状,对比现有的直线边缘检测技术,提取裂缝和衬砌缝的显著直线段边缘,并对两类直线段边缘进行判定和分类,提出基于直线段平移和延伸的衬砌缝去除流程,完成实际工程图像的快速衬砌缝去除,有效保留真实裂缝,主要研究工作如下:1.通过查阅国内外现阶段直线提取相关文献,在运用现有的裂缝检测算法对隧道衬砌表面进行裂缝粗检测的基础上,本文研究如何对裂缝粗检测结果进行显著直线段提取。通过对不同直线段提取算法在提取的直线段数量、提取耗费时间和提取的局部细节是否...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道通道图
图 1.2 隧道衬砌表面裂缝图隧道衬砌裂缝对于隧道安全承载能力及稳定程度都会造成极为不利的影响，若不对其进行及时的修缮和维护，容易促成其他区域的恶性循环发展，进一步破坏混凝土衬砌结构，同时也易发生交通事故，给过往车辆和行人埋下巨大的安全隐患因此，十分有必要对隧道运营期间的衬砌结构安全进行日常检测和评定分析，这有助于减少隧道运营期间安全事故的发生，同时也能降低相应的经济损失以及负面影响。1.2 隧道裂缝提取研究目的及意义为了评估隧道结构的安全，必须对其表面进行必要的检查和测量，如果存在裂缝病害，需要掌握裂缝的破损程度、开裂方向以及生长走势，才能为隧道结构的安全评估和病害防治提供参考的理论依据。研究并实现快速、精确、智能的隧道表面
(a)RK-CK 系列裂缝宽度测试仪 (b)RK-7S 裂缝测深仪 (c)FTLF-4 型远距离裂缝观测图 1.4 手持裂缝检测设备公路隧道在裂缝提取的实际工程应用中，由于拍摄环境及传感器的限制，得到的裂缝图像通常会存在裂缝与背景的对比度低、裂缝图像光照不均匀等问题，而且图像中容易存在不同种类、形状以及分布无规律的背景噪声等，这些都会使裂缝提取的精度受到影响，因此裂缝快速精确提取、裂缝图像线特征提取以及衬砌缝背景干扰去除是目前国内外裂缝提取相关的研究难点及热点。1. 裂缝快速精确提取裂缝的快速精确提取是整个裂缝检测系统的终极目的，现阶段对于公路桥梁等路面裂缝的研究成果是较为丰富的。这类研究的特点在于，用于裂缝提取的原始图像中没有复杂线性背景噪声比如衬砌缝等的干扰，是较为纯粹的仅仅针对裂缝的提取研究，这些研究所使用的图像中往往仅包含典型的团状或点状噪声，对原始图像经过基本的预处理之后即可进行裂缝的提取。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自制试验平台的公路隧道破坏特征实例研究[J]. 宋维龙,来弘鹏,刘禹阳,杨文辉,朱志铎. 中国公路学报. 2019(01)
[2]基于围岩浸水的黄土公路隧道衬砌开裂分析[J]. 宋维龙,来弘鹏,刘禹阳,杨文辉,朱志铎. 中国公路学报. 2018(05)
[3]隧道衬砌逐层逐窗浇筑及带模注浆技术的应用[J]. 张华. 隧道建设(中英文). 2017(12)
[4]列车振动荷载作用下管片接缝对盾构隧道衬砌结构与周围软土地层动力响应影响研究[J]. 杨文波,徐朝阳,陈子全,李林桂,晏启祥,何川. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[5]面向线阵列CCD道路影像的裂缝识别[J]. 贾迪,宋伟东,戴激光,朱红. 中国图象图形学报. 2016(12)
[6]隧道衬砌病害地质雷达探测正演模拟与应用[J]. 李尧,李术才,徐磊,刘斌,林春金,张凤凯,杨磊. 岩土力学. 2016(12)
[7]富水地层公路隧道衬砌背后空洞对结构受力的影响[J]. 方勇,郭建宁,康海波,徐晨. 岩石力学与工程学报. 2016(08)
[8]基于空间聚集特征的沥青路面裂缝检测方法[J]. 张德津,李清泉,陈颖,曹民,何莉. 自动化学报. 2016(03)
[9]子块鉴别分析的路面裂缝检测[J]. 钱彬,唐振民,徐威,陶玉婷. 中国图象图形学报. 2015(12)
[10]隧道衬砌施工缝止水带施工工艺探讨[J]. 冀夏芳,常宝. 隧道建设. 2012(S1)
硕士论文
[1]多特征提取与渗流模型相结合的隧道砼衬砌表面裂缝检测算法研究[D]. 白羚.重庆邮电大学 2017
本文编号：3098340
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
隧道通道图
图 1.2 隧道衬砌表面裂缝图隧道衬砌裂缝对于隧道安全承载能力及稳定程度都会造成极为不利的影响，若不对其进行及时的修缮和维护，容易促成其他区域的恶性循环发展，进一步破坏混凝土衬砌结构，同时也易发生交通事故，给过往车辆和行人埋下巨大的安全隐患因此，十分有必要对隧道运营期间的衬砌结构安全进行日常检测和评定分析，这有助于减少隧道运营期间安全事故的发生，同时也能降低相应的经济损失以及负面影响。1.2 隧道裂缝提取研究目的及意义为了评估隧道结构的安全，必须对其表面进行必要的检查和测量，如果存在裂缝病害，需要掌握裂缝的破损程度、开裂方向以及生长走势，才能为隧道结构的安全评估和病害防治提供参考的理论依据。研究并实现快速、精确、智能的隧道表面
(a)RK-CK 系列裂缝宽度测试仪 (b)RK-7S 裂缝测深仪 (c)FTLF-4 型远距离裂缝观测图 1.4 手持裂缝检测设备公路隧道在裂缝提取的实际工程应用中，由于拍摄环境及传感器的限制，得到的裂缝图像通常会存在裂缝与背景的对比度低、裂缝图像光照不均匀等问题，而且图像中容易存在不同种类、形状以及分布无规律的背景噪声等，这些都会使裂缝提取的精度受到影响，因此裂缝快速精确提取、裂缝图像线特征提取以及衬砌缝背景干扰去除是目前国内外裂缝提取相关的研究难点及热点。1. 裂缝快速精确提取裂缝的快速精确提取是整个裂缝检测系统的终极目的，现阶段对于公路桥梁等路面裂缝的研究成果是较为丰富的。这类研究的特点在于，用于裂缝提取的原始图像中没有复杂线性背景噪声比如衬砌缝等的干扰，是较为纯粹的仅仅针对裂缝的提取研究，这些研究所使用的图像中往往仅包含典型的团状或点状噪声，对原始图像经过基本的预处理之后即可进行裂缝的提取。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自制试验平台的公路隧道破坏特征实例研究[J]. 宋维龙,来弘鹏,刘禹阳,杨文辉,朱志铎. 中国公路学报. 2019(01)
[2]基于围岩浸水的黄土公路隧道衬砌开裂分析[J]. 宋维龙,来弘鹏,刘禹阳,杨文辉,朱志铎. 中国公路学报. 2018(05)
[3]隧道衬砌逐层逐窗浇筑及带模注浆技术的应用[J]. 张华. 隧道建设(中英文). 2017(12)
[4]列车振动荷载作用下管片接缝对盾构隧道衬砌结构与周围软土地层动力响应影响研究[J]. 杨文波,徐朝阳,陈子全,李林桂,晏启祥,何川. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[5]面向线阵列CCD道路影像的裂缝识别[J]. 贾迪,宋伟东,戴激光,朱红. 中国图象图形学报. 2016(12)
[6]隧道衬砌病害地质雷达探测正演模拟与应用[J]. 李尧,李术才,徐磊,刘斌,林春金,张凤凯,杨磊. 岩土力学. 2016(12)
[7]富水地层公路隧道衬砌背后空洞对结构受力的影响[J]. 方勇,郭建宁,康海波,徐晨. 岩石力学与工程学报. 2016(08)
[8]基于空间聚集特征的沥青路面裂缝检测方法[J]. 张德津,李清泉,陈颖,曹民,何莉. 自动化学报. 2016(03)
[9]子块鉴别分析的路面裂缝检测[J]. 钱彬,唐振民,徐威,陶玉婷. 中国图象图形学报. 2015(12)
[10]隧道衬砌施工缝止水带施工工艺探讨[J]. 冀夏芳,常宝. 隧道建设. 2012(S1)
硕士论文
[1]多特征提取与渗流模型相结合的隧道砼衬砌表面裂缝检测算法研究[D]. 白羚.重庆邮电大学 2017
本文编号：3098340
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