構(gòu)造深度計算軟件在瀝青路面檢測中的應(yīng)用

于立澤，宇德忠，楊洪生

(黑龍江省交通科學(xué)研究所)

構(gòu)造深度計算軟件在瀝青路面檢測中的應(yīng)用

于立澤，宇德忠，楊洪生

(黑龍江省交通科學(xué)研究所)

瀝青路面構(gòu)造深度計算軟件由哈爾濱華通道橋技術(shù)開發(fā)公司自主研發(fā)而成。該軟件是針對道路工程檢測領(lǐng)域的需要，研發(fā)的一款利用數(shù)字圖像技術(shù)測量路表面構(gòu)造深度的軟件。本軟件主要功能是通過對瀝青路面數(shù)字圖像的分析、處理，計算出所檢測點的瀝青路面構(gòu)造深度。

瀝青路面;構(gòu)造深度計算軟件;數(shù)字圖像技術(shù);數(shù)字圖像的分析與處理

1 概述

瀝青路面構(gòu)造深度計算軟件的研發(fā)，對于去除圖片中因骨料或瀝青對陽光產(chǎn)生的折射影響，以及在一定的條件下高分辨率的圖像不能100%顯示時，增加了圖像細(xì)部特征，使光線柔和。這對計算瀝青路面的構(gòu)造深度起到了很重要的作用。

2 軟件簡介

瀝青路面構(gòu)造深度計算軟件的菜單欄中共有小波去噪、闕值去除瀝青未覆蓋石料、標(biāo)定尺、計算本圖構(gòu)造深度軟件和關(guān)于本軟件等五個菜單選項操作界面。每個菜單項分別執(zhí)行不同類型的操作方法和功能。

3 軟件使用方法

3.1 “小波去噪”菜單

單擊菜單小波去噪出現(xiàn)下拉式菜單，該菜單中有兩個命令“去除瀝青折射影響”和“去噪后預(yù)覽全圖”。點擊“去除瀝青折射影響”菜單命令后，軟件會彈出三個圖形框。雖然都顯示小波去噪后的圖像，但情況略有不同：原圖像經(jīng)小波濾噪后的圖像;增加圖像細(xì)部特征，并使光線柔和。灰度圖像的直方圖，表示圖像中各點的灰度值在整個圖像中出現(xiàn)的頻率。

點擊“去噪后預(yù)覽全圖”命令菜單，可以為對高分辨率的圖像進(jìn)行細(xì)致觀察提供了一個手段。

3.2 “闕值去除瀝青未覆蓋石料”菜單

單擊“闕值去除瀝青未覆蓋石料”菜單，出現(xiàn)下拉式菜單。該菜單的命令主要是通過輸入闕值遮蓋圖片中因瀝青未裹覆而石料外露的個別點的操作。

(1)單擊“輸入闕值處理圖片”菜單命令，會彈出闕值輸入對話框，用戶可以在互交模式下，為圖像定義闕值。用戶也可以采用電腦推薦的圖像闕值。

(2)單擊“預(yù)覽闕值調(diào)整后的全圖”命令菜單，可以預(yù)覽闕值調(diào)整后的圖像。

(3)單擊“修正后圖片保存為比例尺”命令可以將已知構(gòu)造深度的圖片在修正后保存為比例尺圖片。

3.3 “標(biāo)定尺”菜單

單擊“標(biāo)定尺”菜單，出現(xiàn)下拉式菜單，即“標(biāo)定尺圖片載入”、“修正后圖片載入”和“預(yù)覽全圖”。該菜單的命令提供兩種載入標(biāo)定尺圖片的方式。

(1)單擊“標(biāo)定尺圖片載入”，會彈出圖片選擇對話框，選擇用做標(biāo)定的圖片(如已知構(gòu)造深度的瀝青路面圖像)，單擊確定后，會出現(xiàn)構(gòu)造深度輸入對話框。輸入已知圖像的構(gòu)造深度后，單擊確定按鈕。

(2)“修正后圖片載入”主要是指載入采用“闕值去除瀝青未覆蓋石料”菜單下“修正后圖片保存為比例尺”命令后保存的圖片。單擊“修正后圖片載入”命令，會彈出圖片選擇對話框，若在之前的操作中已保存修正后的圖像為比例尺，則可以選擇默認(rèn)目錄下的“yulize1979.png”。

(3)單擊“預(yù)覽全圖”命令，可以預(yù)覽所載入的比例尺圖像。

3.4 “計算本圖構(gòu)造深度”菜單

單擊“計算本圖構(gòu)造深度”菜單，出現(xiàn)下拉式菜單。即“計算原圖構(gòu)造深度”、“計算小波濾噪后圖像的構(gòu)造深度”和“計算最終圖像的構(gòu)造深度”。該菜單的命令主要針對所拍圖像的具體情況，提供了三種構(gòu)造深度計算的選擇。

(1)“計算原圖構(gòu)造深度”命令。若所拍瀝青路面圖像無光線折射引起的噪聲，所有石料均被瀝青覆蓋，畫質(zhì)清晰，無需任何修正，可以選擇該命令，直接計算原圖的構(gòu)造深度。同時彈出部分圖像的灰度曲面圖。

(2)單擊“計算小波濾噪后圖像的構(gòu)造深度”命令，小波濾澡后的計算結(jié)果和灰度圖像曲面。

(3)單擊“計算最終圖像的構(gòu)造深度”命令，小波濾澡并通過闕值修正后的圖像計算結(jié)果和灰度圖像曲面。

同一位置圖像的三維灰度曲面圖對比中可以看出，最終圖像的擬和曲面中，部分灰度圖像的峰被“削平”。即未被瀝青覆蓋的石料，被軟件自動修正，不再為亮度最大的區(qū)域，而與周圍石料的最高點亮度值一樣。

4 圖像灰度值觀察

本軟件為用戶提供了兩種方法觀察圖像的灰度值。方法一預(yù)覽圖像觀察;方法二灰度棒觀測。

(1)預(yù)覽圖像觀測，是指在本軟件中運(yùn)行所有關(guān)于預(yù)覽圖命令時，都會彈出圖像框。當(dāng)光標(biāo)在圖像上移動時，圖象框的左下角會顯示該點像素的坐標(biāo)值(x，y)和像素值z，此點的坐標(biāo)為(723，1098)，灰度值為66。

利用圖像預(yù)覽框還可以觀察指定點周圍區(qū)域內(nèi)的灰度值。通過移動圖像框中的“十字”光標(biāo)，用戶可以觀察指定區(qū)域內(nèi)的灰度變化。

(2)灰度棒觀測，是指本軟件中所有標(biāo)有“顯示圖像可以用灰度棒繪圖”字樣的圖像框，都可以與用戶進(jìn)行互交式操作。用戶只需將光標(biāo)放在圖像上，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“灰度探測棒”命令。光標(biāo)變成“十”字形狀時，在圖像上單擊，任選兩點后單擊鼠標(biāo)右鍵得到灰度圖像。

5 結(jié)論

瀝青路面構(gòu)造深度計算軟件的主要功能是通過對瀝青路面數(shù)字圖像的分析、處理，計算出所檢測點的瀝青路面構(gòu)造深度。圖像的噪聲被濾波后，圖像的特征信息更加突出。自動修復(fù)石料使其與周圍石料的最高點亮度值一樣，準(zhǔn)確度、精細(xì)度得到顯著提高。

U416.1

C

1008-3383(2012)11-0118-01

2012-06-11

于立澤(1979-)，男，工程師。