公路养护检测与可视化交互方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种公路养护检测与可视化交互方法和系统。该方法包括：通过预定义的数据接口导入利用采集设备采集到的公路数据，将公路数据进行集成与融合处理，获得用于养护检测信息提取的融合数据。根据融合数据、以及路面破损特征库对公路上的路面破损进行识别和分类，得到公路的路面破损信息；并且根据融合数据对公路的平整度以及车辙进行检测，得到公路的平整度和车辙评价结果数据。路面破损信息和平整度和车辙评价结果数据作为养护检测信息；根据融合数据、养护检测信息构建资源整合数据库，以便用户通过三维可视化窗口与资源整合数据库进行交互，实现了自动高效地可视化公路养护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及公路养护及管理技术，尤其涉及一种公路养护检测与可视化交互方法和系统。
技术介绍
为保持公路经常处于完好状态，防止其使用质量下降，需进行公路养护，近年来，我国高速公路建设迅猛发展，随着公路里程增加，公路建成后养护检测和管理的工作量也急剧增加。现有技术中，通常采用检测车在待检测道路上行驶，通过设置在车辆前部的激光传感器或超声波传感器对道路进行检测，得到采集数据。常见的公路检测指标主要有平整度检测、车辙检测和路面破损检测等。但是现有的数据检测时间长、效率低、准确率低，且检测数据的利用率低。针对路面破损检测通常利用高速摄像机采集的路面影像进行破损识别，现阶段的后处理软件在图像的自动识别方面存在较多误判、漏判及难判定等现象，而由人工辅助处理，则导致工作量大且人工成本较高。同时，现阶段通常采用像对测量的方式对公路及附属设施进行查看和量测，通过图片进行现场情况展示，该方法存在局限性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种公路养护检测与可视化交互方法和系统，以解决现有技术中公路养护效率低、养护信息准确率低、养护数据不具备直观可视化的问题。本专利技术实施例一方面提供一种公路养护检测与可视化交互方法，包括：通过预定义的数据接口导入利用采集设备采集到的公路数据，所述公路数据包括全景影像数据、激光点云数据；将所述公路数据进行集成与融合处理，获得用于养护检测信息提取的融合数据；根据所述融合数据、以及路面破损特征库对所述公路上的路面破损进行识别和分类，得到所述公路的路面破损信息；并且根据所述融合数据对所述公路的平整度以及车辙进行检测，得到所述公路的平整度和车辙评价结果数据；所述路面破损信息和所述平整度和车辙评价结果数据作为养护检测信息；根据所述融合数据、所述养护检测信息构建资源整合数据库，以便用户通过三维可视化窗口与所述资源整合数据库进行交互。本专利技术实施例另一方面提供一种公路养护检测与可视化交互系统，包括：数据获取模块，用于通过预定义的数据接口导入利用采集设备采集到的公路数据，所述公路数据包括全景影像数据、激光点云数据；数据处理模块，用于将所述公路数据进行集成与融合处理，获得用于养护检测信息提取的融合数据；养护检测信息获取模块，用于根据所述融合数据、以及路面破损特征库对所述公路上的路面破损进行识别和分类，得到所述公路的路面破损信息；并且根据所述融合数据对所述公路的平整度以及车辙进行检测，得到所述公路的平整度和车辙评价结果数据；所述路面破损信息和所述平整度和车辙评价结果数据作为养护检测信息；可视化交互模块，用于根据所述融合数据、所述养护检测信息构建资源整合数据库，以便用户通过三维可视化窗口与所述资源整合数据库进行交互。本专利技术实施例提供的公路养护检测与可视化交互方法和系统能够快速高效的获取多源公路数据，将采集设备采集到的公路数据通过预定义的数据接口导入，实现多源异构数据的整合与统一管理，简化用户对数据调度和使用的开发难度，无需直接读取和写入对应的数据格式；然后将导入的公路数据进行集成与融合处理，获得用于养护检测信息提取的融合数据；然后根据融合数据、以及路面破损特征库自动化识别公路上的路面破损、平整度和车辙，得到公路的养护检测信息，提高了养护信息的准确性，降低了工作量，显著提升了养护信息采集和处理效率；最后构建资源整合数据库，可实现360°全景激光展示和三维可视化关联展示，并实现了养护信息与公路模型关联互动，可提供养护应用、量测、设施标识等交互功能，可快速直观展示公路养护现场，通过养护评价结果，辅助管理者进行分析决策，制定养护方案。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种公路养护检测与可视化交互方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种可视化交互模块的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种获取融合数据的流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种决策树模型示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种公路养护检测与可视化交互系统的结构图；图6为本专利技术实施例提供的一种数据处理模块的结构图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种公路养护检测与可视化交互方法，如图1所示，该方法包括：步骤101、通过预定义的数据接口导入利用采集设备采集到的公路数据，公路数据包括全景影像数据、激光点云数据。示例性的，可以采用360°全景激光数据采集车、车载激光探测与测量设备、路况多功能检测车和便携式路况采集设备等先进采集设备采集公路数据及处理公路数据。不同采集设备采集到的公路数据结构不同，具有多源性。示例性的，还可以直接导入已有的公路数据。可选的，也可通过数据接口直接关联其他已有数据库。示例性的，数据接口包括：统一数据访问接口、多源数据输入输出接口、实时可视化接口、界面交互工具接口等。其中，统一数据访问接口提供对文件系统数据库、关系数据库等多种数据库系统的一体化数据访问接口，隐藏数据库系统的具体形式，简化用户对数据调度和使用方面的开发难度。其中，多源数据输入输出接口是提供对异构数据数据格式的解析及处理的统一接口，例如，采集的公路数据可以来自竣工资料，计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，简称CAD)数据，车载激光探测与测量(LightDetectionAndRanging，简称LiDAR)等。对于不同数据格式的数据的输入输出都要通过统一接口，使系统不需要直接读取和写入对应的数据格式。具体的，通过分析不同来源的数据的数据结构，利用各类数据在数据文件格式及数据组织形式上面的共通性，选择关键字段及合适的数据组织结构，将各类数据相关联，实现数据的查询、分析、实时更新。同时，赋予以上数据唯一的桩号。其中，实时可视化接口可以实现通过可视化窗口进行数据展示和用户交互操作、查询等功能。步骤102、将公路数据进行集成与融合处理，获得用于养护检测信息提取的融合数据。由于不同来源的公路数据具有不同的数据结构以及不同的数据信息；同时，由于拍摄得到的影像不包含任何地理坐标信息，原始的激光点云数据也仅包含每个激光点的发射角、测量距离、反射率等信息，不包含坐标、姿态等地理坐标信息，因此，需要对公路数据进行集成与融合处理，得到可直接使用的融合数据，方便后续公路养护数据的提取，及可视化的数据挖掘、分析量测。步骤103、根据融合数据、以及路面破损特征库对公路上的路面破损进行识别和分类，得到公路的路面破损信息；并且根据融合数据对公路的平整度以及车辙进行检测，得到公路的平整度和车辙评价结果数据；路面破损信息和平整度和车辙评价结果数据作为养护检测信息。步骤104、根据融合数据、养护检测信息构建资源整合数据库，以便用户通过三维可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种公路养护检测与可视化交互方法，其特征在于，包括：通过预定义的数据接口导入利用采集设备采集到的公路数据，所述公路数据包括全景影像数据、激光点云数据；将所述公路数据进行集成与融合处理，获得用于养护检测信息提取的融合数据；根据所述融合数据、以及路面破损特征库对所述公路上的路面破损进行识别和分类，得到所述公路的路面破损信息；并且根据所述融合数据对所述公路的平整度以及车辙进行检测，得到所述公路的平整度和车辙评价结果数据；所述路面破损信息和所述平整度和车辙评价结果数据作为养护检测信息；根据所述融合数据、所述养护检测信息构建资源整合数据库，以便用户通过三维可视化窗口与所述资源整合数据库进行交互。

【技术特征摘要】
1.一种公路养护检测与可视化交互方法，其特征在于，包括：通过预定义的数据接口导入利用采集设备采集到的公路数据，所述公路数据包括全景影像数据、激光点云数据；将所述公路数据进行集成与融合处理，获得用于养护检测信息提取的融合数据；根据所述融合数据、以及路面破损特征库对所述公路上的路面破损进行识别和分类，得到所述公路的路面破损信息；并且根据所述融合数据对所述公路的平整度以及车辙进行检测，得到所述公路的平整度和车辙评价结果数据；所述路面破损信息和所述平整度和车辙评价结果数据作为养护检测信息；根据所述融合数据、所述养护检测信息构建资源整合数据库，以便用户通过三维可视化窗口与所述资源整合数据库进行交互。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述公路数据进行集成与融合处理过程，包括：利用测量得到的影像外方位元素对所述全景影像数据进行平差计算，得到所述全景影像数据的变换模型；利用所述全景影像数据的变换模型对所述全景影像数据中属于各个摄像头的影像数据根据地理投影信息进行重采样，得到具有地理信息坐标的各个摄像头的影像数据；在球面坐标系中，将同一时间拍摄的影像数据进行拼接，获得在所述同一时间的球面拼接影像；根据全球定位系统GPS或惯性测量单元IMU数据对所述激光点云数据进行几何定位，得到定位后的激光点云数据，所述定位后的激光点云数据包含空间坐标和姿态信息；根据所述定位后的激光点云数据对所述球面拼接影像进行纠正，使所述球面拼接影像与所述激光点云数据匹配融合，获得用于养护检测信息提取的融合数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述融合数据、以及路面破损特征库对所述公路上的路面破损进行识别和分类，得到所述公路的路面破损信息包括：根据所述融合数据，以及路面破损特征库对所述公路上的路面破损进行识别和分类，得到所述公路上的路面破损信息；所述路面破损特征库是由预设置的不同种类路面破损的影像特征的集合构成。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述融合数据对所述公路的平整度以及车辙进行检测，得到所述公路的平整度和车辙评价结果数据包括：根据车辆行驶轨迹的地理信息坐标进行线性坐标系转换，得到目标桩号所对应的路面的激光点云数据，根据所述路面范围的横向激光点云数据的高程值获取车辙评价结果数据，根据所述路面范围的纵向激光点云数据的高程值获取平整度评价结果数据。5.一种公路养护检测与可视化...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪武，刘士宽，姜超，刘俊杰，费昀，杨璇，邵瑞，王国锋，李明华，
申请(专利权)人：中国公路工程咨询集团有限公司，中交宇科北京空间信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11