基于几何结构测度的路面裂缝图像分割算法

摘要

针对裂缝形态多样性和分布随机性使得传统裂缝图像分割算法的泛化能力弱的问题,提出一种基于几何结构测度的路面裂缝图像分割算法。首先,采用瑞利分布和高斯分布对裂缝图像背景和目标进行建模,并用期望最大化算法求解裂缝灰度混合模型参数;然后,通过高斯核函数与图像的卷积计算裂缝的边界映射,用梯度矢量流场构造裂缝图像Hessian矩阵,由Hessian矩阵描述裂缝测度函数并获取裂缝多尺度特征向量;最后,将裂缝多尺度特征向量和灰度混合模型融合到马尔可夫随机场,基于最小能量准则,利用条件迭代算法求解裂缝最大标号场来实现裂缝图像分割。实验表明,与仅依靠灰度特征的传统裂缝图像分割算法相比,所提算法综合指标达88.02%、重叠率达54.92%,优于其他算法,具有良好的噪声抑制能力和泛化能力。