● 摘要
机场道面中异物和破损是影响航空安全的常见危害,本文中将异物和破损统称为机场道面病害。人工检测的方法精确度和效率较低,已经不能适应航空事业的高速发展。机场道面病害的自动分类识别,除了能检测到病害,还能帮助工作人员根据病害的类别,了解病害的危害程度。目前,还没有一套系统既能够对机场道面进行异物的分类识别,又能够进行破损的分类识别。本文根据病害分类算法的一些难题,进行异物和破损的病害图像的增强、分割、特征提取、分类识别以及病害度量等多方面的研究。
(1)根据机场道面复杂背景,对病害图像进行预处理,破损图像采用低通滤波和小波变换进行图像增强,并提出了基于局部灰度方差的大津阈值分割,能够有效地分割破损图像。
(2)研究了纹理、颜色、形状等多个特征在异物分类的应用,特征选择后,设计以粗糙度、H通道颜色矩、梯度特征组成异物特征向量;根据不同类型破损的几何形态差异,研究多种特征在破损分类的应用,设计以分形维、投影特征、几何矩组成破损特征向量。
(3)对比分析了BP神经网络和Adaboost分类器的分类识别效果,设计了基于Adaboost的分类识别算法,实验表明,该算法减小了漏检率和误检率,提高了分类精度。在破损的度量上,本文设计了有效的算法进行单向裂缝长度和宽度的计算,以及龟裂和坑洞面积的计算。
综上所述,本文研究了可见光机场道面病害图像分类识别的相关算法,提出了基于多种特征的Adaboost分类算法,该算法经过实验证明了其合理性和有效性,并被用于实际应用中。
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