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专利号: 2023109040681
申请人: 青岛奥维特智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-03-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,该系统包括以下模块:

图像采集模块:获取公路路面灰度图像;

获取子块模块:获取公路路面灰度图像中所有像素点的梯度幅值和梯度方向;获得每个像素点的滑窗;根据每个像素点的滑窗内所有像素点的梯度幅值,构建统计梯度幅值直方图;根据像素点的梯度幅值和统计梯度幅值直方图获取像素点的光照影响系数;根据像素点的光照影响系数获取像素点的光照影响程度;根据像素点的光照影响程度得到像素点的最佳子块大小;根据像素点的最佳子块大小将公路路面灰度图像划分若干个子块;

自适应合并子块模块:根据子块内梯度方向分布获取子块合并必要性;根据子块合并必要性自适应合并子块,得到所有的最优子块;

图像增强模块:通过对所有最优子块进行图像增强得到增强后的公路路面图像;

路面质量检测模块:通过将增强后的图像输入神经网络进行训练,获取公路路面质量情况。

2.根据权利要求1所述一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,所述根据像素点的梯度幅值和统计梯度幅值直方图获取像素点的光照影响系数,包括的具体步骤如下:像素点的光照影响系数的计算表达式为:

式中,表示像素点的光照影响系数;表示像素点的梯度幅值; 表示以像素点为中心点的滑窗中所有像素点的梯度幅值最大值; 表示以像素点为中心点的滑窗的统计梯度幅值直方图横坐标个数;表示以像素点为中心点的滑窗的统计梯度幅值直方图中相邻梯度幅值统计直方图曲线间的斜率。

3.根据权利要求1所述一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,所述根据像素点的光照影响系数获取像素点的光照影响程度,包括的具体步骤如下:对于任意一个像素点,根据像素点的光照影响系数获取该像素点的光照影响程度为:

式中, 表示像素点的光照影响程度;表示像素点的光照影响系数; 表示像素点的光照影响系数理论最大值; 表示子块大小的最大值; 表示子块大小的最小值。

4.根据权利要求1所述一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,所述根据像素点的光照影响程度得到像素点的最佳子块大小,包括的具体步骤如下:对于任意一个像素点,根据像素点的光照影响程度 ,由于子块的大小只能为整数且为奇数,则应选择最接近 的奇数作为该像素点的最佳子块大小。

5.根据权利要求1所述一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,所述根据像素点的最佳子块大小将公路路面灰度图像划分若干个子块,包括的具体步骤如下:对于任意一个像素点,该像素点的最佳子块大小为 ,则获得以该像素点为中心点的的子块,若子块中所有像素点的最佳子块大小相同,则保留该子块,进而完成子块的第一次划分,将该子块记为子块a;然后沿着的子块a的边缘的四个方向继续进行子块的第二次划分,若下一个子块中的像素点的最佳子块大小不同则根据最佳子块大小的占比进行下一个子块大小调整,由于第一子块大小为 ,则第二子块划分开始时也是先圈住大小的范围,圈住 大小的范围记为子块b,若此时子块b内存在多种最佳子块大小值,则选择占比最大的最佳子块大小进行子块扩展,且扩展后的子块的中心像素点与子块a的中心像素点在同一行或者同一列上;由此进行子块的多次划分,直至将公路路面灰度图像划分为若干个不重叠的子块。

6.根据权利要求1所述一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,所述根据子块内梯度方向分布获取子块合并必要性,包括的具体步骤如下:子块合并必要性表达式为:

式中,表示子块合并必要性;表示子块中像素点梯度方向的类型数; 表示子块中所有不同类型的梯度方向的最大频数值; 表示以自然常数为底数的指数函数;表示子块中所有像素点的梯度方向方差。

7.根据权利要求1所述一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,所述根据子块合并必要性自适应合并子块,得到所有的最优子块,包括的具体步骤如下:将所有子块合并必要性大于预设阈值 的子块记为目标子块,其余子块记为常规子块;

对于目标子块,遍历判断是否存在其他目标子块与其邻接,若不存在邻接,则取消该子块的目标性,将其纳为常规子块;若存在邻接,则先计算邻接目标子块内所有像素点的梯度方向与水平线的余弦相似度,再求所有余弦相似度的平均值 和该目标子块内所有像素点的梯度方向与水平线的余弦相似度,再求所有余弦相似度的平均值 ;然后判断邻接目标子块与该目标子块间余弦相似度的差异 ,若计算得到两子块间的余弦相似度的差异 在预设区间 范围内,则将两子块进行合并,否则不予以操作;将合并后的所有子块记为最优子块,进而得到所有最优子块。

8.根据权利要求1所述一种公路路面施工质量智能检测系统,其特征在于,所述通过将增强后的图像输入神经网络进行训练,获取公路路面质量情况,包括的具体步骤如下:将增强后的图像输入到训练好的神经网络中进行缺陷分割,根据分割得到的缺陷类型和缺陷大小进行公路路面质量的评估,其评估规则由实施者根据实际情况进行选择,缺陷类型越严重、缺陷越大则对应公路路面质量越差。