安世全，徐梦茹，瞿 中

(重庆邮电大学 计算机科学与技术学院，重庆 400065)

0 引 言

目前，国内外推出了一系列裂缝检测设备进行图像数据的采集，众多学者对裂缝检测算法也不断进行改进[1,2]。但是，在此基础上对图像裂缝进行骨架提取时，由于裂缝的形态不规则，细化处理后的图像裂缝通常会出现非单一像素宽度、毛刺、断裂等现象，从而影响其提取精度。

近年来，各国学者着眼于经典细化算法的研究。其中，Zhang并行细化算法[3,4]虽保证骨架在目标图像中心线上，但非单一像素，且有毛刺；Hilditch算法[5]细化效果好，但处理速度慢、通用性差；Rosenfeld算法[6]速度较快，但得到的细化图像不够平滑，对后续处理影响较大；Pavlidis算法[7]能够高效地去除多余像素，保留关键特征点，但得到的图像骨架连通性差；OPTA算法[8]能够保持原图像的拓扑结构，但细化后的图像扭曲较大，毛刺较多，不够平滑。

本文提出一种基于Zhang并行细化算法的目标骨架提取算法。首先，通过形态学操作对裂缝图像进行预处理，得到预处理后的二值图像；然后，采用Zhang并行细化算法对图像裂缝进行细化，提出一种结合模板思想，单一化骨架像素宽度的方法；最后，以较长分支为骨架主体信息的原则，采用改进的毛刺消除算法消除毛刺。

1 裂缝细化

1.1 Zhang并行快速细化算法

Zhang并行快速细化算法是由T.Y. Zhang和C.Y. Suen提出的，该算法根据所给出的判定条件来判定当前目标像素点是否可以删除，内部点、孤立点和直线端点不能删除，同时，若删除当前边界点，图像连通分量不增加，则其可以删除。……