随着我国经济的快速发展,我国的基础行业建设也在不断的扩大与进步,尤其是在公路方面的建设更是投入了大量的资金与人力。而公路隧道则是公路建设中施工难度技术较大的一项建设,所以对于已经在建的或者已经建成的公路隧道进行质量检测更是提出了更合格的规范和更精确的目标。在隧道质量检测当中,隧道衬砌作为一项隐蔽性较强的检测项目,由于内部结构复杂,对于传统的钻孔检测方法,对衬砌结构伤害较大,且判别精确度低,无法提供准确的检测参考内容,所以地质雷达探测成为目前公路隧道中常用的一种检测手段。探地雷达是利用电磁波反射原理对混凝土内部结构物进行扫描和判别,只需要从采集数据中的图像进行分析,便能识别衬砌内部钢筋以及衬砌脱空情况。此种方法操作简单,不需要进行破坏试验,能够极大的保证施工完整性,所以被作为一种有效的无损检测方法。而本文是在长时间地质雷达使用实践过程中结合物理实验、图像处理等方法对隧道衬砌脱空图像的辨识精度进行研究,提高目前检测工作的精确度,主要工作和研究成果如下:(1)基于探地雷达原理构建物理模型获得脱空雷达检测图像通过查阅资料和理论学习,了解电磁波发射的基本理论和探地雷达探测原理并分析总结出探地雷达的影响因素。在此基础上,首先利用现场的施工材料,模拟塑建了一长方体混凝块,在混凝块模型当中,结合施工参数,在其内部构造了四处形状规则不同的脱空区域,每个区域按照一定间隔分开并处在同一水平中心位置。然后使用Impluse Radar公司生产的CO1760型一体式探地雷达仪对物理模型进行探测并获得检测图像。(2)基于灰度分布原理识取检测图像中的脱空区域基于获取的雷达检测图像,发现其本质是一幅灰度图像,通过对比物理模型检测图像和初支衬砌检测图像,总结出雷达检测图像脱空区域的图像特征。利用Matlab软件对物理模型雷达检测图像进行图像增强、图像边缘检测、自适应阈值分割、去除小连通域等一系列处理成功提取出脱空区域图像。(3)提出雷达检测图像辨识精度的四种衡量指标结合以往学者的研究,雷达的分辨率分为垂直精度和水平精度两个指标,而雷达的探测精度基于平面误差率和埋深误差率获取。本文基于灰度分布原理获得检测图像的脱空区域,然后利用灰度的水平投影和垂直投影特征获取脱空区域的费雷特径长度、区域中心点坐标参数。将所得到的脱空信息与与物理模型中的位置参数作对比,提出判别率、平面误差率、埋深误差率和费雷特径误差率四个指标衡量雷达检测图像的识别精度。(4)工程实例应用通过一系列的模型试验和验证,最终得出了地质雷达检测图像的辨识精度。借助白鹤滩复建工程龙脑壳隧道的工程条件,成功检测出隧道衬砌中出现的脱空情况,并通过图像灰度特征分析,统计出脱空区域位置信息。