截至2020年,我國的堤壩總里程已超過31.2萬公里。在長期服役過程中,由于水位漲落、地質(zhì)災(zāi)害、復(fù)雜地質(zhì)與環(huán)境因素的綜合影響,堤壩破損、滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重,甚至引發(fā)潰壩、垮塌等災(zāi)害事故,給人民群眾的生產(chǎn)生活帶來巨大威脅。研究適用于堤壩病害的快速巡檢系統(tǒng),及時發(fā)現(xiàn)病害并進(jìn)行養(yǎng)護(hù),對保障堤壩工程安全服役具有重要的科學(xué)意義和工程價值。對于堤壩破損、滲漏等病害檢測,當(dāng)前主要的檢測方法仍以人工巡檢為主,不僅費(fèi)時費(fèi)力,而且容易漏檢。采用無人機(jī)巡檢與機(jī)器視覺相結(jié)合的方法對堤壩病害信息進(jìn)行檢測與識別,能夠?qū)崿F(xiàn)對堤壩病害的快速、全方位檢測,大幅提高檢測效率。然而,目前基于機(jī)器視覺的堤壩病害無人機(jī)巡檢系統(tǒng)存在檢測速度慢、病害識別精度低的問題。針對上述問題,本文依托無人機(jī)的快速數(shù)據(jù)采集能力,綜合運(yùn)用理論分析、模型試驗(yàn)、現(xiàn)場試驗(yàn)等多種手段,研究基于機(jī)器視覺和數(shù)字圖像處理的堤壩病害快速識別方法,設(shè)計了基于改進(jìn)Frangi濾波的堤壩可見光裂縫識別方法和基于形態(tài)學(xué)重建的堤壩紅外滲漏識別方法,實(shí)現(xiàn)了堤壩破損和滲漏的快速高效識別。同時結(jié)合實(shí)際檢測需求,開發(fā)了一套功能較完備的堤壩無人機(jī)快速巡檢軟件平臺,并通過實(shí)驗(yàn)對上述方法和系...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 堤壩病害識別方法綜述
        1.2.1 堤壩裂縫檢測研究現(xiàn)狀
        1.2.2 堤壩滲漏水檢測研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
    1.4 本章小結(jié)
第2章 堤壩裂縫識別方法
    2.1 堤壩裂縫判定與圖像特征提取方法
        2.1.1 堤壩裂縫病害特征提取方法
        2.1.2 基于支持向量機(jī)的分類模型
        2.1.3 堤壩裂縫分類方法性能分析
    2.2 堤壩裂縫識別方法設(shè)計
        2.2.1 圖像預(yù)處理
        2.2.2 裂縫信息提取
        2.2.3 堤壩裂縫提取方法對比
    2.3 堤壩裂縫的參數(shù)計算
        2.3.1 相機(jī)的標(biāo)定
        2.3.2 堤壩裂縫類型判斷
        2.3.3 堤壩裂縫參數(shù)計算
        2.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及誤差分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于紅外圖像的堤壩滲漏識別方法
    3.1 堤壩滲漏紅外圖像預(yù)處理方法
        3.1.1 堤壩滲漏圖像的特點(diǎn)及噪聲分析
        3.1.2 基于MAD和形態(tài)學(xué)的濾波器設(shè)計
    3.2 堤壩滲漏圖像識別方法
        3.2.1 堤壩滲漏圖像識別基本原理
        3.2.2 基于形態(tài)學(xué)重建的堤壩滲漏區(qū)域提取
        3.2.3 堤壩滲漏識別方法
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.3 堤壩滲漏的評估標(biāo)準(zhǔn)及計算
        3.3.1 堤壩滲漏方法評估標(biāo)準(zhǔn)
        3.3.2 堤壩滲漏的計算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 堤壩無人機(jī)快速巡檢系統(tǒng)設(shè)計及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 堤壩紅外圖像快速拼接方法
        4.1.1 堤壩紅外圖像特征快速提取方法
        4.1.2 基于相位一致的邊緣提取算法
        4.1.3 圖像拼接方法流程
        4.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.2 堤壩無人機(jī)快速巡檢系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計
        4.2.1 硬件系統(tǒng)需求分析
        4.2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)備選型與參數(shù)
    4.3 堤壩無人機(jī)快速巡檢系統(tǒng)軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 軟件總體架構(gòu)及功能設(shè)計
        4.3.2 參數(shù)配置模塊
        4.3.3 堤壩裂縫檢測模塊
        4.3.4 堤壩滲漏檢測模塊
    4.4 堤壩無人機(jī)快速巡檢系統(tǒng)測試
        4.4.1 圖像采集方法
        4.4.2 堤壩裂縫檢測系統(tǒng)測試
        4.4.3 堤壩滲漏檢測系統(tǒng)測試
        4.4.4 系統(tǒng)性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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