1.3.2 课题研究意义

     随着国家对交通设施特别是桥梁建设的投资日益增加，横跨江河之上的桥梁以及公路桥梁的数量也越来越多。但钢筋混凝土桥梁在修建或运营一段时间后往往会伴有病害的发生，对混凝土桥梁产生不同程度的损伤，影响结构的正常使用，降低其使用性能及使用寿命。由于桥梁病害的多样性，怎样选择一个正确的病害检测算法也是极为重要的。桥梁病害中最常见的是桥梁裂缝，同时也是很难用计算测量方法得出准确判断信息的一种病害现象。对于这种病害若是依靠传统的人工裂缝检测方法来检测，不仅要投入大量的人力物力财力，检测周期长，存在一定风险性，且人的主观性相对来说比较大，大大降低了测量精准度。因此研究发现一种客观、 

有效的桥梁病害检测方法，进行桥梁病害的准备判断以及可靠评估，为桥梁有关部门的决策提供帮助。本课题针对采集到的桥梁裂缝图像，研究了适合裂缝检测的图像算法，编制了裂缝图像处理的软件，并经过试验验证其准确性。它可以测量出裂缝图像中裂缝的长度、宽度、面积等特征信息，为桥梁工程安全评估提供了有效依据。

1.4 面临的困难

   本课题所面临的困难主要如下：

   1.图像获取。在不同环境，不同桥梁下所获得的桥梁图像会有所不同。特别是在桥梁底部拍摄获取照片时，光线不足而难以获得清晰的裂缝图像；服役时间越久的桥梁，病害现象越是繁多，除了裂缝以外，可能存在蜂窝、表层脱落以及有油漆、笔迹、电缆线等干扰物，会严重影响算法对目标裂缝的提取。

   2.算法的稳定性和适合性。在提取裂缝过程中，算法若是不稳定则会使计算机将噪声等干扰因素检测为裂缝目标，或者得不到完整的裂缝区域，在整体上降低了裂缝提取的精准度。同时由于各种各样的噪声干扰因素的灰度特征与裂缝目标很接近，所以很难找到一种对于所用裂缝都通用算法。

2 混凝土桥梁裂缝

    桥梁裂缝在很大程度上影响了混凝土桥梁的外观以及使用功能、寿命。在建设工程中，存在很多原因导致混凝土结构产生不同种类的裂缝。我们需要从根本上认识裂缝并了解其产生的原因，才能找到恰当的办法对裂缝进行精确测量并提出科学的处理方案。

2.1 混凝土桥梁裂缝的基本概念

     裂缝是固体材料中的某种不连续现象[17]。在混凝土浇筑过程中，混凝土结构由于内外因素（配比、天气等）的作用，凝固后可能会出现裂缝,它是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。论文网

2.1.1微观裂缝

    微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，这种砼本身固有的微观裂缝，荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害，允许其存在，也称为正常裂缝。

2.1.2宏观裂缝

    宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2-0.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。若是在使用荷载或外界物理及化学因素作用下，不断产生和恶化发展，并引起混凝土碳化、保护层脱落和钢筋锈蚀等病害，危害桥梁结构的正常使用，此类裂缝则为不正常裂缝。

2.2 混凝土桥梁裂缝产生的原因

    在混凝土建筑结构中，混凝土开裂是常见和多发的现象。混凝土桥梁裂缝种类繁多，诱发产生裂缝的原因也很多，大体总结如下：