一种基于三维成像的道路检测方法及道路检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于三维成像的道路检测方法及道路检测系统,基于三维成像的道路检测方法包括如下步骤：将三原色的激光作为光源投射到待检测路面；接收所述待检测路面的反射激光，并利用滤光片对所述反射光滤光处理后进行三维成像处理，获得待检测路面的三维彩色成像；基于所述三维彩色成像判断路面状况。本发明专利技术的有益效果是：所述基于三维成像的道路检测方法不仅可以提高道路检测的识别水平，还可以降低成像系统整体的输出功率。本发明专利技术还提供一种使用所述基于三维成像的道路检测方法的检测系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维成像的道路检测方法及道路检测系统
本专利技术涉及一种道路检测方法及道路检测系统，特别是一种基于三维成像的道路检测方法及道路检测系统，属于道路检测

技术介绍
目前国内外已有的主流路面自动检测设备虽然已经实现了自动化的采集功能，但多数仍采用二维图像采集、检测技术对路面进行检测识别，不但容易受到雨雪、光照等天气条件的影响，而且检测结果并不生动直观。采用二维图像检测技术，一方面路面作为三维立体的客观实体，二维图像并不能完整的表现出路面的所有信息，这直接导致了识别检测精度的降低；另一方面，由于用于路面检测的数字图像处理技术往往达不到路面病害检测的精度要求，病害分类往往并不准确精细，还是需要人工辅助来提高精确度，费时费力的缺点依旧存在。此外，为了达到较高的路面检测精确度，图像检测识别技术对路面图片的质量要求极高，往往需要价格昂贵的扫描、光照硬件系统予以配合，造成设备制造检测费用高昂。最重要的是，由于二维图像储存信息的有限性，使得损坏检测、车辙检测和平整度检测往往需要不同设备和系统来完成，这样就需要在检测车上同时安装多套系统同时工作，不但提高了检测车的制造难度，而且高昂的设备的造价以及检测维修费用也将成为路面检测的重大负担，使得检测工作费时费力，难以高效完成。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有更高道路检测识别水平并降低成像系统整体输出功率的基于三维成像的道路检测方法及道路检测系统。为解决上述技术问题，本专利技术一种基于三维成像的道路检测系统，包括处理系统、激光器和CCD面阵相机，激光器向待检测路面发射激光，CCD面阵相机朝向所述激光器下方的待检测路面，以获取所述待检测路面的反射激光，CCD面阵相机的输出端连接处理系统的输入端；激光器输出三原色的激光，且CCD面阵相机的镜头内设置滤光片，处理系统接收CCD面阵相机发送的图像信息并进行三维成像处理，进而输出待检测路面的三维彩色成像。作为本专利技术一种基于三维成像的道路检测系统的一种优选方案，所述滤光片内形成有均匀分布的第一扇区、第二扇区和第三扇区，所述第一扇区、所述第二扇区和所述第三扇区分别通过反射光中三原色的一种颜色。本专利技术还提供一种基于上述基于三维成像的道路检测系统的道路检测方法，包括以下步骤：步骤1：将三原色的激光作为光源投射到待检测路面；步骤2：CCD面阵相机接收待检测路面的反射激光，并利用滤光片对反射光滤光处理后进行三维成像处理，获得待检测路面的三维彩色成像；步骤3：基于所述三维彩色成像判断路面状况。作为本专利技术一种基于上述基于三维成像的道路检测系统的道路检测方法的优选方案，所述滤光片内形成有均匀分布的第一扇区、第二扇区和第三扇区，所述第一扇区、所述第二扇区和所述第三扇区分别通过反射光中三原色的一种颜色。本专利技术有益效果：1、在所述基于三维成像的道路检测方法及检测系统中，接收所述待检测路面的反射激光，并利用滤光片对所述反射光滤光处理后进行三维成像处理，获得待检测路面的三维彩色成像，一方面，使得所述基于三维成像的道路检测方法利用三原色的激光成像可以获得彩色成像，从而提高道路检测的识别水平；另一方面，还可以将待检测路面反射的太阳光过滤后作为增补光源，不仅可以提高三维成像效果，而且还可以降低成像系统内补光单元的输出功率，进而降低成像系统整体的输出功率；2、所述滤光片内形成有均匀分布的第一扇区、第二扇区和第三扇区，所述第一扇区、所述第二扇区和所述第三扇区分别通过反射光中三原色的一种颜色，因此在所述滤光片内，将透滤光片分成三个相等的扇形区域而非其他形状，是因为镜头的边缘区域的成像质量比中心区域的成像质量要差；这样分成扇形区域可以使每种颜色的光的成像质量都相同，从而达到理想的成像效果。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，构成本专利技术的一部分，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是本专利技术提供的基于三维成像的道路检测方法的流程示意图；图2是图1所示基于三维成像的道路检测方法所涉及的滤光片的结构示意图；图3是本专利技术提供的基于三维成像的道路检测系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本专利技术的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。请参阅图1，一种基于三维成像的道路检测方法包括如下步骤：S1、将三原色的激光作为光源投射到待检测路面；S2、接收所述待检测路面的反射激光，并利用滤光片对所述反射光滤光处理后进行三维成像处理，获得待检测路面的三维彩色成像；S3、基于所述三维彩色成像判断路面状况。在本实施例中，如图2所示，所述滤光片内形成有均匀分布的第一扇区101、第二扇区102和第三扇区103，所述第一扇区101、所述第二扇区102和所述第三扇区103分别通过反射光中三原色的一种颜色。需要说明的是，在基于激光成像的道路检测过程通常是在白天进行的。由于白天的太阳光比较强烈，会强烈干扰激光成像系统的成像效果。为了解决这个问题，通常的做法是在激光成像系统内增加补光单元的输出功率，使得成像的激光的光照强度大于太阳光的光照强度，从而获得较好的成像效果。但是，增加激光成像系统的输出功率虽然可以获得较好的成像效果，但是却会导致系统能耗增加。实际上，太阳光强烈干扰的原因在于：成像系统内的光源主要是单一颜色的激光，而太阳光是白光，过强的白光会使得单一颜色的激光的成像效果变差。基于上述原因，本专利技术的基于三维成像的道路检测方法利用三原色的激光作为光源，并且在进行三维成像前，对反射激光进行滤光处理，过滤掉太阳光中的干扰光波，仅留下三原色的光，其优势在于：首先，利用三原色的激光成像可以获得彩色成像，从而提高道路检测的识别水平；其次，将待检测路面反射的太阳光过滤后作为增补光源，不仅可以提高三维成像效果，而且还可以降低成像系统内补光单元的输出功率，进而降低成像系统整体的输出功率。如图3所示，一种基于三维成像的道路检测系统包括处理系统10、激光器20和CCD面阵相机30，所述激光器20向待检测路面发射激光，所述CCD面阵相机30朝向所述激光器20下方的待检测路面，以获取所述待检测路面的反射激光，且所述CCD面阵相机30的输出端连接所述处理系统10的输入端。而且，所述激光器20输出三原色的激光，且所述CCD面阵相机30的镜头内设置如图2所示的滤光片，所述处理系统10接收所述CCD面阵相机30发送的图像信息并进行三维成像处理，进而输出待检测路面的三维彩色成像。具体的，所述处理系统10包括图像采集卡11和与所述图像采集卡11相连的计算机12。所述CCD面阵相机30的输出端连接所述图像采集卡11的输入端。在所述处理系统10内，所述图像采集卡11接收所述CCD面阵相机30提供的图像信息，并发送至所述计算机12，所述计算机12对所述图像信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维成像的道路检测系统，其特征在于：包括处理系统、激光器和CCD面阵相机，激光器向待检测路面发射激光，CCD面阵相机朝向所述激光器下方的待检测路面，以获取所述待检测路面的反射激光，CCD面阵相机的输出端连接处理系统的输入端；激光器输出三原色的激光，且CCD面阵相机的镜头内设置滤光片，处理系统接收CCD面阵相机发送的图像信息并进行三维成像处理，进而输出待检测路面的三维彩色成像。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维成像的道路检测系统，其特征在于：包括处理系统、激光器和CCD面阵相机，激光器向待检测路面发射激光，CCD面阵相机朝向所述激光器下方的待检测路面，以获取所述待检测路面的反射激光，CCD面阵相机的输出端连接处理系统的输入端；激光器输出三原色的激光，且CCD面阵相机的镜头内设置滤光片，处理系统接收CCD面阵相机发送的图像信息并进行三维成像处理，进而输出待检测路面的三维彩色成像。2.根据权利要求1所述的一种基于三维成像的道路检测系统，其特征在于：所述滤光片内形成有均匀分布的第一扇区、第二扇区和第三扇区，所述第一扇区、所述第二扇区和所述第三扇区分别通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢春莲，孙伟民，王莹，韦鹏志，邓嘉俊，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23