路面图像采集装置和路面图像采集车制造方法及图纸

技术编号:13041002 阅读:99 留言:0更新日期:2016-03-23 11:42
本发明专利技术公开了一种路面图像采集装置和路面图像采集车。该路面图像采集装置包括设备梁(1)、线阵相机(2)和线激光照明设备(3),线阵相机(2)和线激光照明设备(3)均设置在设备梁(1)上,线激光照明设备(3)绕Y轴相对于竖直轴线向线阵相机(2)偏转角度A,线阵相机(2)的扫描线和线激光照明设备(3)的条形结构光在车道宽度内重合。根据本发明专利技术的路面图像采集装置,可以解决现有技术中在路面中间及纹理较小的区域易产生非常明显的光饱和与反光现象的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路工程养护
,具体而言,涉及一种路面图像采集装置和路面图像采集车
技术介绍
路面破损状况是公路管理部门评价路面使用性能并进行公路路面养护决策的主要依据之一。以前路面破损状况的调查主要依靠人工进行调查,通过目测确定路面病害类型,利用直尺进行路面病害长度或面积的丈量。人工路面破损调查方法不仅效率低、精度差、危险性高,而且对交通尤其是高速公路有非常不利的影响。随着机器视觉技术的出现及普及应用,利用车载的高分辨率数字相机进行路面图像采集并对图像进行自动处理和病害识别的路面破损的自动检测方法得到了较为广泛的应用。由于采集路面图像的相机需要在快速移动(最高速度达到100km/h)的情况下进行数据采集,自然照明无法满足自动识别所需要的高清晰图像采集的要求,因此一般需要增加主动照明装置,为相机提供额外的照明。目前主动照明装置大都采用普通白光源,如卤素灯、LED灯等。普通白光源的主要缺陷在于:1)功率消耗大,使用成本高。为提供宽度为3m左右的高强度带状光源,功率消耗达到3000W以上。2)需要车载大功率发电机提供电源,增加整车设备的改装难度,无法实现检测车的轻型化,不利于山区窄路的检测。3)白光光源与阳光色谱范围相同,图像采集时无法有效消除阳光投射路边物体(如树木、建筑物、移动的车体)在地面形成的阴影。为克服上述常规照明系统存在的缺陷,有研究提出了基于激光照明的线扫相机图像采集技术。申请公布号为CN 103485266A,专利技术名称为“一种高清晰路面图像采集方法及装置”的中国专利技术专利申请提出了一种采用两个线阵相机和两个激光照明装置的路面图像采集方法,为了增加图像的对比度,在裂缝区域形成阴影,采用左激光器为右相机照明,右激光器为左相机照明,成对角的方式分别对左半幅路面和右半幅路面进行图像采集,再通过后处理的方式对两个半幅路面进行拼接形成全幅路面图像。该方法采用两个线阵相机及相机和激光相机共面安装的方法,1)增加了整体设备成本;2)需要进行图像拼接,易形成左右图像的错位;3)需要分别进行两侧的相机扫描线和激光光源的对准,校准难度大,不易维护;4)在路面中间及纹理较小的区域易产生非常明显的光饱和与反光现象,大幅降低了对路面病害的识别率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种路面图像采集装置和路面图像采集车,以解决现有技术中在路面中间及纹理较小的区域易产生非常明显的光饱和与反光现象的问题。根据本专利技术的一个方面,提供了一种路面图像采集装置,包括设备梁、线阵相机和线激光照明设备,线阵相机和线激光照明设备均设置在设备梁上,线激光照明设备绕Y轴相对于竖直轴线向线阵相机偏转角度A,线阵相机的扫描线和线激光照明设备的条形结构光在车道宽度内重合。优选地,线阵相机设置在设备梁的第一端端部,线激光照明设备设置在设备梁的第二端,线阵相机绕Y轴相对于竖直轴线向线激光照明设备偏转角度B。优选地,线阵相机设置在设备梁的中部,线激光照明设备为两个,两个线激光照明设备分别设置在设备梁的两端,且两个线激光照明设备的条形结构光在车道宽度内重合。优选地,线阵相机的扫描线和线激光照明设备的条形结构光相对于X轴成F度夹角。优选地,线阵相机绕X轴相对于竖直轴线偏转角度C,线激光照明设备绕X轴相对于竖直轴线偏转角度D,线阵相机和线激光照明设备绕X轴同向偏转,线阵相机和线激光照明设备绕X轴形成夹角E,其中角度D大于角度C。优选地,角度A为9度。优选地,线激光照明设备为红色激光光源。优选地,线阵相机的镜头上设置有滤光片。优选地,路面图像采集装置还包括测速器和控制器,测速器测量路面图像采集装置的行进速度,控制器在行进速度超出安全速度时控制线激光照明设备关闭;或路面图像采集装置还包括测速器、控制器和遮光装置,测速器测量路面图像采集装置的行进速度,控制器在行进速度超出安全速度时控制遮光装置遮挡线激光照明设备发射的条形结构光。根据本专利技术的另一方面,提供了一种路面图像采集车,包括车体和路面图像采集装置,该路面图像采集装置为上述的路面图像采集装置,路面图像采集装置的设备梁绕X轴可转动地设置在车体上。本专利技术的路面图像采集装置,包括设备梁、线阵相机和线激光照明设备,线阵相机和线激光照明设备均设置在设备梁上,线激光照明设备绕Z轴相对于竖直轴线向线阵相机偏转角度A,线阵相机的扫描线和线激光照明设备的条形结构光在车道宽度内重合。线阵相机的扫描线和所述线激光照明设备的条形结构光在车道宽度内重合,因此可以使线阵相机获取足够的照明,能够保证路面的成像质量,同时由于线激光照明设备朝线阵相机偏转一定角度,使得线阵相机的扫描线上的每一点都有斜射的光源,从而有助于对裂缝形成阴影,形成对比度明显的裂缝图像,有利于裂缝的识别,同时可以使得路面中间及纹理较小的区域具有较好成像效果,减少光饱和与反光现象的产生。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是本专利技术第一实施例的路面图像采集装置的结构原理图;图2是本专利技术第一实施例的路面图像采集装置的侧视图;图3是本专利技术第一实施例的路面图像采集装置的俯视图;图4是本专利技术第二实施例的路面图像采集装置的结构原理图;图5是本专利技术第二实施例的路面图像采集装置的俯视图;图6是本专利技术实施例的路面图像采集装置的路面照射示意图。附图标记说明:1、设备梁;2、线阵相机;3、线激光照明设备。【具体实施方式】在以下详细描述中,提出大量特定细节,以便于提供对本专利技术的透彻理解。但是,本领域的技术人员会理解,即使没有这些特定细节也可实施本专利技术。在其它情况下,没有详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路,以免影响对本专利技术的理解。在本专利技术的各实施例中,以图1中设备梁基面中间位置点为原点,平行于设备梁基面的方向为X轴,垂直于设备梁基面向下的方向是Z轴,垂直于设备梁基面向外的方向是Y轴。结合参见图1至图6所示,根据本专利技术的实施例,路面图像采集装置包括设备梁1、线阵相机2和线激光照明设备3,线阵相机2和线激光照明设备3均设置在设备梁1上,线激光照明设备3绕Y轴相对于竖直轴线向线阵相机2偏转角度A,线阵相机2的扫描线和线激光照明设备3的条形结构光在车道宽度内重合。线激光照明设备3例如为激光器。线阵相机2的扫描线和线激光照明设备3的条形结构光在车道宽度内重合,因此可以使线阵相机2获取足够的照明,能够保证路面的成像质量,同时由于线激光照明设备3朝线阵相机2偏转一定角度,使得线阵相机2的扫描线上的每一点都有斜射的光源,从而有助于对裂缝形成阴影,形成对比度明显的裂缝图像,有利于裂缝的识别,同时可以使得路面中间及纹理较小的区域具有较好成像效果,减少光饱和与反光现象的产生。线激光照明设备3的偏转角度可以在8度至10度之间,具体应该以实际线激光照明设备3的安装高度来定,需要保证线激光照明设备3在设定的偏转角度下,能够覆盖整个路面宽度。优选地,在本实施例中,线激光照明设备3绕Y轴相对于竖直轴线向线阵相机2偏转角度A为9度。由于激光的单色及线性偏振的特性,极易与环境光中的某些频谱段的光波发生耦合谐振,因此容易在特定的表面形成镜面反射,尤其是在采集的路面图像修补、泛油及其它本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种路面图像采集装置,其特征在于,包括设备梁(1)、线阵相机(2)和线激光照明设备(3),所述线阵相机(2)和所述线激光照明设备(3)均设置在所述设备梁(1)上,所述线激光照明设备(3)绕Y轴相对于竖直轴线向所述线阵相机(2)偏转角度A,所述线阵相机(2)的扫描线和所述线激光照明设备(3)的条形结构光在车道宽度内重合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:常成利梅家华巩建
申请(专利权)人:中公高科养护科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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