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一种基于改进Otsu算法融合点云和图像的混凝土裂缝自动检测方法( An Automatic Concrete Crack-Detection Method Fusing Point Clouds and Images Based on Improved Otsu s Algorithm )
X Chen J Li S Huang H Cui Q Sun
裂缝是混凝土表面的主要病害之一。传统的基于二维(2D)图像的裂纹检测方法可能会受到污点、阴影和其他伪影的阻碍，而使用点云的各种三维(3D)裂纹检测技术在这方面受到的影响较小，但受到三维激光扫描仪测量精度的限制。在本研究中，我们提出了一种基于改进的Otsu算法的三维点云与二维图像融合的裂缝自动检测方法，该方法由以下四个主要步骤组成。首先，对从3D点云投影的深度图像和2D图像进行高精度配准。其次，进行像素级图像融合，融合深度和灰度信息。第三，利用改进的Otsu方法从融合图像中得到粗糙的裂纹图像。最后利用连通域标记和形态学方法对裂纹进行精细提取。在多尺度下，对不同类型的混凝土裂缝进行了试验研究。结果表明，该方法的平均准确率为89.0%，查全率为84.8%，F1得分为86.7%，明显优于单幅图像（F1平均得分为67.6%）和单点云（F1平均得分为76.0%）方法。因此，该方法具有较高的检测精度和通用性，是一种具有广泛应用前景的混凝土裂缝自动检测方法。
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