發(fā)布時間：2019-06-27 11:22

【摘要】：改革開放三十多年來,我國經濟建設快速的發(fā)展,隨之國家對基礎建設的重視,我國的道路建設也得以快速地發(fā)展,然而公路路網的不斷完善,伴隨著的就是工作量龐大的道路養(yǎng)護管理工作。路面的病害多數由裂縫發(fā)展而來的,路面病害可能會引起交通事故,危害國民生命安全以及造成財產損失,因此科學的周期性路面裂縫檢測可以避免路面發(fā)生更嚴重的破損,從而盡可能的降低交通事故發(fā)生的概率。然而傳統(tǒng)的人工路面裂縫檢測已經無法滿足公里數巨大的道路病害檢測,因此我國對智能的路面裂縫檢測系統(tǒng)的研發(fā)需求是十分迫切的。本文將數字圖像處理技術、FPGA技術以及我國擁有自主知識產權的北斗衛(wèi)星定位技術相結合的智能路面裂縫檢測系統(tǒng)進行研究。本文所設計的基于FPGA的路面裂縫檢測系統(tǒng)通過CMOS圖像傳感器進行視頻圖像采集,SDRAM進行視頻圖像的緩存,VGA進行視頻圖像的顯示,北斗定位模塊進行位置信息的獲取,以及LCD12684進行識別分類結果和地理位置信息的顯示。整個系統(tǒng)的模塊都是采用VerilogHDL進行編寫。系統(tǒng)首先將采集到的圖像進行預處理,將CMOS輸出RGB565格式的圖像進行灰度轉換,隨后對轉換后的灰度圖像利用中值濾波進行降噪處理,下一步是對圖像進行分割處理,為了提高檢測準確性和抗干擾能力,在Sobel邊緣檢測算法中加入可變分母的差分運算對有效目標進行提取,然后采用形態(tài)學對圖像進行修復,最后通過投影算法對目標圖像進行特征提取,進行識別分類并生成一個使能信號向接收到的定位信息進行有效信息的提取,并將裂縫識別分類結果與定位信息進行顯示。將系統(tǒng)進行搭建并調試,以及通過戶外實驗結果表明,本文所設計的智能路面裂縫檢測系統(tǒng)能夠實現正常的路面裂縫檢測。
[Abstract]:In the past 30 years of reform and opening up, with the rapid development of economic construction in our country, the road construction in our country has also developed rapidly with the attention of the country to the infrastructure construction. However, the continuous improvement of the highway network is accompanied by the heavy workload of road maintenance and management. Most of the pavement diseases are developed by cracks. Pavement diseases may cause traffic accidents, endanger the safety of national lives and cause property losses. Therefore, scientific periodic pavement crack detection can avoid more serious pavement damage, so as to reduce the probability of traffic accidents as much as possible. However, the traditional artificial pavement crack detection has been unable to meet the huge number of miles of road disease detection, so the research and development of intelligent pavement crack detection system is very urgent in our country. In this paper, digital image processing technology, FPGA technology and intelligent pavement crack detection system with independent intellectual property rights of Beidou satellite positioning technology in China are studied. In this paper, the pavement crack detection system based on FPGA is designed for video image acquisition through CMOS image sensor, SDRAM for video image cache, VGA for video image display, Beidou positioning module for location information acquisition, and LCD12684 for recognition and classification results and geographical location information display. The modules of the whole system are written by VerilogHDL. The system first preprocesses the collected image and converts the image of CMOS output RGB565 format into gray scale, and then reduces the noise of the converted gray image by median filtering. The next step is to segment the image. In order to improve the detection accuracy and anti-interference ability, the variable denominator difference operation is added to the Sobel edge detection algorithm to extract the effective target. Then the morphology is used to repair the image, and finally, the feature extraction of the target image is carried out by projection algorithm, the recognition and classification are carried out, and an enabling signal is generated to extract the effective information to the received location information, and the result of crack recognition classification and the location information are displayed. The system is built and debugged, and the outdoor experimental results show that the intelligent pavement crack detection system designed in this paper can achieve normal pavement crack detection.
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U418.6;TP391.41

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李鵬;杜敏;趙芬芬;;基于FPGA圖像分析的路面破損檢測系統(tǒng)的研究與實現[J];微電子學與計算機;2017年03期

2 黨俊博;李哲;李雅俊;;基于FPGA的串口通信電路設計與實現[J];電子科技;2016年07期

3 高振斌;趙盼;王霞;陳洪波;;印刷體數字識別系統(tǒng)的FPGA實現[J];重慶郵電大學學報(自然科學版);2015年02期

4 陳虎;凌朝東;張浩;楊驍;湯煒;;基于FPGA的實時彩色圖像邊緣檢測算法的實現[J];液晶與顯示;2015年01期

5 李雪梅;周思敏;;基于FPGA的數字分頻器設計與實現[J];北京電子科技學院學報;2013年04期

6 師廷偉;金長江;;基于FPGA的并行全比較排序算法[J];數字技術與應用;2013年10期

7 曹楊;蘇麗娜;沈琪;顧曉峰;;一種改進的Sobel邊緣檢測算法的設計及其FPGA實現[J];微電子學與計算機;2012年10期

8 何春華;張雪飛;胡迎春;;基于改進Sobel算子的邊緣檢測算法的研究[J];光學技術;2012年03期

9 楊愛國;;《公路交通“十二五”發(fā)展規(guī)劃》解讀[J];中國公路;2012年09期

10 張建軍;羅靜;;基于改進Sobel算子的表面裂紋邊緣檢測算法[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2011年06期

相關會議論文 前1條

1 付永恒;;北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用于LBS的機遇與挑戰(zhàn)[A];第五屆中國衛(wèi)星導航學術年會論文集-S1 北斗/GNSS導航應用[C];2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 張陽;基于FPGA的路面裂縫檢測系統(tǒng)的設計與實現[D];東北大學;2014年

2 曹昌龍;北斗二代定位算法優(yōu)化設計與應用[D];中國科學技術大學;2014年

3 郝愛枝;瀝青路面裂縫檢測系統(tǒng)研究[D];太原理工大學;2014年

4 胡t，

本文編號：2506746