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路基工程 Subgrade Engineering
2010年第1期（总第148期）
数学形态学路面裂缝识别算法研究
梁世庆"，孙波成2.3，邱延峻3
（1.襄契学院，潮北襄樊441053；2．西南交通大学峨眉校区，四川峨眉山614202；
3，西南交通大学土木工程学院，成都610031）
摘要：裂缝的自动识别是公路管理和维护系统的一个重要组成部分。根据路面图像的特点，提
出了一个新的基于多结构多尺度数学形态学路面裂继自动识别算法。首先使用不断增大的结构元素对图像进行交替开闭滤波，平滑图像并去除噪音，然后使用多尺度形态学边缘检测器提取裂缝边嫁，最后使用基于标记符的分水岭变换分割出裂缝对象。结果表明，和传统方法相比，文中提出的算法显示出更好的效采。
关键词：黎裂缝识别；数学形态学：分水岭分割
中图分类号：U416.2
引言 0
文献标志码：A
疲劳开裂和车辙是沥青公路路面两个最主要的破损形式，控制着路面的使用条件，因而准确的裂缝信息是公路管理部门对路面进行维修和维护的决定性因素，也是路面管理信息系统的一个重要组成部分。传统的人工视觉检测裂缝的方法愈来愈不能适应高速公路发展的要求，迫切需要开发一个适时的路面裂缝检测系统，一个理想的系统能够以正常的速度检测不同类型和宽度的裂缝("）
基于图像处理的路面裂缝识别研究常见于许多学收稿日期：2009-0119
基金项目：交通部西南交通建设科技项目（200431800054）
作者简介：梁世庆（1969-），男，湖北襄美人。讲师，博士研究
生，主要从事结构工程教学研究。E-mail：sunboch@163.com
文章编号：10038825(2010)01004403
者的文献当中[2]，数学形态学是数字图像处理领域中的一门新兴学科，它在图像滤波和增强、边缘检测、图像分割、测量和模式识别等领域得到了广泛应用。尽管很多文献对形态学边缘检测和图像分割进行了研究[3]，但并没有讨论这些方法在路面图像分割中的应用。Giakoumis.I和Pitas.L介绍了数学形态学在油画裂缝检测中的应用4)，但路面裂缝有不同于油画裂缝的特点。因此有必要改进上面介绍的方法，使它能更好地运用到路而裂缝的自动识别。
本文根据路面图像的特点，提出了一个改进的数学形态学的路面图像裂缝自动识别算法。和传统算法相比，本文算法取得了更好的效果。
数学形态学基本运算
图像可认为是由一系列像素组成的，形态学操作
Study on Failure Mechanism of High-Cut Side Slope in Xinji Town of
Three Gorges ReservoirArea XU Dong-Li，YU Ru-shan
(China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)
Abstract: This paper establishes the model for evaluating the slope stability with rigid block ultimate equili-brium method and strength reduction method and discusses the deformation and failure mechanism and stability of side slope in Zigui County Xinji Town Qiandan Bay. The result indicates that the safety factor calculated by strength reduction finite element method is close to that by the traditional rigid block ultimate equilibrium method.When side slopefails, middle and lower plastic yielding regions connect with upper failure regions to form a sliding surface. Traditional rigid block ultimate equilibrium method cannot consider this special failure mechanism, but suppose that failure occurs along some sliding zone. Therefore, the result of slop stability ob tained with numerical calculation method is closer to the actual value.
Key words: high-cut side slope; rigid block ultimate equilibrium method; strength reduction method