融合分形维值的路面裂缝损伤评价模型

针对路面裂缝损伤评定指数（ＰＣＩ）计算方法没有顾及裂缝空间相关性的问题，在面向像素的损伤统计计算基础上，重构只含裂缝和背景的二值影像，利用网格法快速计算单个裂缝的分形维值，作为计算裂缝损伤度的有效贡献值，提出了融合裂缝影像分形维值的路面损伤评价指标（ＦＰ-ＣＩ）。计算均方差误差率和相关系数来评价不同裂缝的空间关系，通过计算多个道路影像的裂缝损伤指数，构建了融入裂缝整体特征和裂缝间相互关系的路面裂缝损伤评价模型，并对２０幅不同类型的水泥和沥青路面影像进行试验分析。研究结果表明：对同一幅图像，ＦＰＣＩ与实际损伤度（ＰＰ-ＣＩ）最大相差绝对值为０．５％，最小相差绝对值为０．１％，而ＰＣＩ试验结果与ＰＰＣＩ的最大相差绝对值为１．３％，最小相差绝对值为０．４％，说明ＦＰＣＩ方法比ＰＣＩ方法更能准确刻画路面的损伤情况；ＰＣＩ损伤度与实际损伤度间的均方根误差大于ＦＰＣＩ损伤度与实际损伤度间的均方根误差，ＦＰＣＩ比ＰＣＩ更能体现路面裂缝的损害程度；ＦＰＣＩ在数理统计的基础上加入了裂缝的相关特征和空间几何特征分形维值，比ＰＣＩ评价计算更趋合理，能更准确地表征路面裂缝损伤程度，可推广到路面坑槽、沉降、龟裂等其他类型损伤程度的量化计算。