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交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展為人們的社會活動和日常生活提供便利，同時也給交通運輸服務(wù)保障及安全監(jiān)管帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
在公路、橋梁及隧道等交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，混凝土發(fā)揮著重要作用，而在混凝土結(jié)構(gòu)表面的維護中，裂縫是最常見、最嚴重的病害之一，因此裂縫是評價混凝土結(jié)構(gòu)表面質(zhì)量的重要參數(shù)之一，同時也是大部分病害的早期表現(xiàn)，對交通基礎(chǔ)設(shè)施，如公路、橋梁、隧道等的使用壽命及行車安全會產(chǎn)生嚴重影響。
目前，世界各國都在不斷探索和研究混凝土建筑維護問題，以提高建筑水平。早期的檢測和維護主要依靠人工檢測方式，當時的攝像技術(shù)還不成熟，需要維護人員進行現(xiàn)場勘查、測量，并手工記錄檢測結(jié)果。
人工檢測方式不僅耗時，而且花費大量的人力、物力和財力，同時存在檢測精度低、檢測結(jié)果受人為影響較大等缺點。而在隧道等半封閉場所人工檢測還會影響正常的交通通行，嚴重時甚至會造成交通事故。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新技術(shù)和新算法都逐漸運用于裂縫檢測技術(shù)中。
目前主流的裂縫檢測技術(shù)包括基于數(shù)字圖像處理的裂縫檢測技術(shù)、基于計算機斷層掃描(computed tomography, CT)技術(shù)的裂縫檢測技術(shù)、基于結(jié)構(gòu)光的裂縫檢測技術(shù)和基于超聲波的裂縫檢測技術(shù)等。
基于數(shù)字圖像處理的裂縫檢測首先需要通過電荷耦合元件(charge coupled device，CCD)采集裂縫圖像，然后通過裂縫檢測算法對采集到的圖像進行檢測分析，最終得到混凝土表面裂縫檢測結(jié)果。該技術(shù)原理簡單，性價比高，操作容易，近幾年得到了長足發(fā)展。該技術(shù)的核心是裂縫檢測算法，目前比較成熟的算法有基于閾值分割和邊緣檢測的裂縫檢測算法、基于數(shù)學形態(tài)學的裂縫檢測算法和基于滲流模型的裂縫檢測算法等。
圖像裂縫檢測的目的是使用某種裂縫檢測技術(shù)對輸入的混凝土表面圖像進行實時處理，最終獲取精確的裂縫圖像，用于后續(xù)的裂縫分析，為進一步獲取裂縫相關(guān)參數(shù)奠定基礎(chǔ)。因此，圖像裂縫檢測算法的研究是混凝土圖像裂縫檢測系統(tǒng)中至關(guān)重要的一步，圖像裂縫檢測的精確性將直接影響獲取的裂縫信息的準確性。
隨著計算機信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動化、智能化已經(jīng)成為行業(yè)間發(fā)展、競相突破的主要研究方向。與此同時,科技也推動著裂縫檢測技術(shù)發(fā)展到了自動化的時代，智能路面圖像裂縫檢測車應(yīng)運而生，在公路、橋梁、隧道等交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施的自動監(jiān)控與維護領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對在復雜背景下拍攝的混凝土表面圖像，采用圖像裂縫檢測技術(shù)提取裂縫，通過研究分析獲得裂縫信息用于后期維護，是當前智能路面圖像裂縫檢測車開發(fā)領(lǐng)域中研究的熱點。
在復雜背景下，利用圖像裂縫檢測技術(shù)實現(xiàn)裂縫的自動化檢測，具有重大的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。圖像裂縫檢測的第一步是混凝土表面圖像的采集，常用的多功能道路檢測車。多功能道路測試車是一套模塊化的數(shù)據(jù)采集平臺，由一輛特別改裝的汽車底盤和各種數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)組成。具體包括：道路幾何參數(shù)測量系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、激光線掃描車轍測量系統(tǒng)、縱向斷面平整度測量系統(tǒng)、計算機定標錄像及測量平臺、高精度道路幾何系數(shù)測量系統(tǒng)、路面紋理測量系統(tǒng)、道路全景路況掃描系統(tǒng)、路面病害分類評級軟件、凈空高度測量系統(tǒng)和路面攝像全自動的裂縫探測機識別系統(tǒng)。
路面圖像裂縫檢測系統(tǒng)主要分為兩個部分，一是檢測系統(tǒng)的硬件部分，通過車載攝像頭、信號處理器等裝置，在一定的車速下獲得路面或隧道表面圖像;二是裂縫檢測系統(tǒng)的軟件部分，對采集的圖像進行處理，獲得裂縫圖像。
利用智能檢測車進行裂縫檢測是未來交通設(shè)施維護的主要發(fā)展方向，裂縫檢測技術(shù)在公路路面病害裂縫檢測、公路隧道裂縫檢測、鐵路隧道裂縫及橋梁裂縫檢測中都具有重要的使用價值，并且具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的經(jīng)濟價值。
基于圖像的自動化裂縫檢測技術(shù)屬于無損檢測技術(shù)，不僅能夠快速、精確地檢測裂縫，而且還能克服傳統(tǒng)人工裂縫檢測費力、耗時、檢測不精確等不足，是國內(nèi)外裂縫檢測技術(shù)的研究熱點。
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