沈 瑜

（兰州交通大学，甘肃 兰州 730070）

0 引言

随着中国铁路建设的高速发展，许多特长隧道、双层隧道、大跨度扁平隧道、盾构隧道、沉管隧道、寒区隧道，以及高海拔隧道等相继建成，相应的隧道病害也日益突出。隧道的衬砌位于复杂的围岩地质之中，由于受到周围岩体压力、温度、收缩应力作用、腐蚀性介质作用、运营车辆的循环荷载等作用，导致隧道混凝土衬砌结构产生变形和裂缝，造成隧道更大灾害隐患出现。在工程中通常根据裂缝情况来评价其破坏程度，因此需要合适的检测方法来得到准确的数据，从而进行正确的分析。

2004年，邹轶群等提出了一种基于数字图像处理的表面裂纹检测算法[1]。张娟等分析了基于数字图像处理的路面裂缝识别与评价系统的工作原理[2]。2005年，刘清元等提出了判断混凝土裂纹的综合算法[3]。2006年，尹兰等利用了基于光测法的数字图像处理技术对混凝土表面裂缝宽度特征进行了测量和分析[4]。2012年，刘学增等采用图像增强预处理、循环迭代法裂缝区域提取、数学形态学修整、亚像素边缘检测等图像处理手段，提出隧道衬砌裂缝识别算法。

本文提出一种基于NSCT的隧道裂缝图像检测算法。因为NSCT具有如下特点：（1）NSCT可以从多方向性、多分辨率地对图像中的轮廓和纹理等方向信息进行稀疏表示。（2）NSCT变换是一种固定框架的多尺度多方向的变换，能够有效地避免参数设置问题，使结果更加稳定。实验结果表明，该算法在分割正确率和分割精度等指标上表现出良好的性能。……