26、路面裂缝特征提取与评估方法解析

路面裂缝特征提取与评估方法解析

1. 裂缝特征提取的重要性与挑战

在基础设施评估中，裂缝的形态特征是极为关键的因素。不同类型和几何特征的裂缝，其各自的重要特征需要被精准分析和提取，以此来把控整体的裂缝失效评估指标。然而，手动测量这些特征存在诸多问题，由于裂缝的不连续性以及人为误差，手动测量往往无法给出令人满意的结果。因此，采用自动化方法来提取这些特征显得尤为必要。

2. 裂缝宽度测量方法分析

裂缝宽度是裂缝的主要特征之一，众多研究都聚焦于裂缝宽度的测量。多数方法基于裂缝边缘的距离来测量宽度，但由于图像的模糊性，确定裂缝边缘阈值存在不确定性。根据相关标准，如 ASTM6433，所需的宽度是裂缝段的平均宽度，但手动测量平均宽度是离散的，且受移动方向的影响，手动测量的宽度与实际宽度存在差异。

为了提供更准确的裂缝宽度测量方法以及裂缝段的统计细节，研究提出了一种数学方法。通过将裂缝骨架与距离向量相乘，创建出一半裂缝宽度的垂直图像，再将其加倍以计算骨架各点的裂缝宽度。该规则可通过以下数学方式证明：
假设距离基于欧几里得关系计算：
[
a_i = \frac{a(b \times c)}{|b \times c|^2}(b \times c), a_{\perp}= a - a_v, b_{a_{\perp}} = b a_{\perp} \cos \theta
]
[
c_i = \frac{c(a \times b)}{|a \times b|^2}(a \times b), c_{\perp}= c - c_v, a_{c_{\perp}} = a c_{\perp} \cos \theta