随着公共交通基建的快速发展,我国已逐渐成为世界上公路隧道建设规模最大、形式最为复杂的国家。裂缝作为隧道砼衬砌结构的主要病害,与其他区域劣化极易形成恶性循环,从而破坏隧道的耐久性和可靠性。基于数字图像处理的裂缝快速检测技术克服了传统仪器检测的缺陷和不足,为隧道危害等级评定和安全评估奠定了理论基础,同时在隧道砼衬砌结构的防治和养护方面具有一定的应用价值。本文深入研究多特征提取与渗流模型相结合的隧道砼衬砌表面裂缝检测方法,总结隧道砼衬砌表面裂缝检测的国内外现状,对比现有的裂缝检测技术,并从灰度特征、边缘特征、形状特征等角度分析了隧道砼衬砌表面裂缝特征,对实际工程图像进行快速处理,有效提取真实裂缝二值图,主要研究工作如下:1.在对隧道砼衬砌表面图像进行畸变校正、匀光、灰度化等预处理的基础上,本文研究子网格分析方法,提出一种基于多特征提取的裂缝种子点预提取算法,改进网格内及网格间的多特征提取,更新像素点权数及像素点提取比例权重,预提取裂缝像素点,生成裂缝种子点地图,减少后期渗流检测的计算冗余,提高检测效率。2.结合边缘、形状等多特征提取,本文研究基于渗流模型的二次加速渗流检测及去噪算法,针对检测结果断裂及部分短小裂缝缺失等问题,改进基于区域延伸的断裂连接算法,修正待连接点距和区域角度,设置连接条件的权重比例,对检测结果进行裂缝连接和修复,并校验其连接区域,提高检测的精确性,降低误检和漏检。3.针对隧道砼衬砌表面固有衬砌接缝等特殊背景,本文提出一种基于特征单元的衬砌接缝去除算法,将衬砌接缝分割为最小可处理的单像素点宽的特征单元线,根据裂缝与衬砌接缝的多特征提取结果,设计单元线标记准则,去除衬砌接缝等背景干扰并恢复裂缝,获得更趋于真实的裂缝。4.研究多特征提取与渗流模型相结合的裂缝检测算法,本文设计并实现了隧道砼衬砌表面裂缝检测系统,对输入图像进行实时处理,输出真实裂缝二值图,达到方便、快捷、简易的使用目标,满足裂缝快速、精确检测的要求。最后,总结研究工作并指出未来展望,开拓后续课题的研究思路。