一种人行道破损检测装置及破损砖块识别定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种人行道破损检测装置及破损砖块识别定位方法，包括车体，车体设置在车架的上方，行走机构设置在车架的下方；电源设置在车体上，用于为行走机构及检测系统供电；支撑板固定设置在车体的后端，且延伸至车体的外侧，检测系统安装在支撑板上；检测系统用于获取待检测路面图像及路面位置信息；根据路面图像及位置信息，得到图像中各个砖块的位置信息以及各个砖块的破损程度并存储；本发明专利技术通过在车体上设置检测系统，通过检测系统实现了对人行道破损砖块的快速精确识别和定位，通过采用在车体的底部设置行走机构，省时省力，结构简单，准确度高。

A detection device for sidewalk damage and a method for identifying and locating damaged bricks

【技术实现步骤摘要】
一种人行道破损检测装置及破损砖块识别定位方法
本专利技术涉及道路检测
，特别涉及一种人行道破损检测装置及破损砖块识别定位方法。
技术介绍
现有道路规划中人行道一般采用单独规划，其目的是为了方便行人通行；当前国内的人行道大多是由砖块铺设形成；由于恶劣的天气和频繁的使用，致使砖块出现破损，砖块破损会严重影响到人行道路面的质量和美观，容易对行人造成伤害。到目前为止，有关人行道的检测都是基于人工检测，这种检测方式费时费力，并且检测人员难以对破损位置进行精确标记。因此，需要能快速且精确地对人行道砖块破损进行识别和定位，从而能够帮助修补人员对人行道进行快速修补，避免由于砖块破损而造成的影响。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种人行道破损检测装置及破损砖块识别定位方法，以实现快速且精确地对人行道破损砖块进行识别和定位。为达到实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种人行道破损检测装置，包括车体、车架、行走机构、电源、支撑板及检测系统；车体设置在车架的上方，行走机构设置在车架的下方；电源设置在车体上，用于为行走机构及检测系统供电；支撑板固定设置在车体的后端，且延伸至车体的外侧，检测系统安装在支撑板上；检测系统用于获取待检测路面图像及路面位置信息；根据路面图像及位置信息，得到图像中各个砖块的位置信息以及各个砖块的破损程度并存储。进一步的，检测系统包括图像采集模块、照明模块、控制模块、信号采集模块、处理模块及存储模块；图像采集模块设置在支撑板的下表面上，图像采集模块的输出端与处理模块的第一输入端连接；照明模块设置在支撑板的下表面上；控制模块的第一输出端与图像采集模块的输入端连接，控制模块的第二输出端与信号采集模块的输入端连接；信号采集模块设置在行走机构上，信号采集模块的第一输出端与处理模块的第二输入端连接，信号采集模块的第二输出端与控制模块的输入端连接；处理模块的输出端与存储模块连接；图像采集模块用于采集路面图像，并将采集到的路面图像传输至处理模块；控制模块用于根据信号采集模块获取的路面位置信息，控制图像采集模块及信号采集模块的启闭；信号采集模块用于采集检测装置的位移信息，并将采集的位移信息传输至控制模块及处理模块；处理模块用于对图像采集模块采集到的路面图像及路面信息进行处理，得到路面图像中各个砖块的位置信息及各个砖块的破损程度，并将路面图像中各个砖块的位置信息及各个砖块的破损程度发送到存储模块进行存储。进一步的，图像采集模块采用两个面阵相机，两个面阵相机对称设置在支撑板的下表面。进一步的，还包括控制台，控制台设置在车体的前端，控制台用于控制检测装置的启闭运行。进一步的，行走机构包括两个驱动电机、电机底座及两个履带机构；两个驱动电机均通过电机底座固定安装在车架的底部，两个履带机构对称设置在车架的两侧，驱动电机的输出端与履带机构的输入端连接；履带机构包括主动轮、拖带轮、导向轮、若干支重轮及履带，主动轮固定套设在驱动电机的输出轴上；履带套设在主动轮、拖带轮、导向轮及若干支重轮的外侧，主动轮与履带啮合；主动轮设置在履带的后端，导向轮设置在履带的前端，拖带轮设置在履带的中间部位，若干支重轮均匀设置在履带的底部。进一步的，信息采集模块包括编码器、脉冲接收器及计算模块，编码器设置在行走机构上，编码器的输出端与脉冲接收器的输入端连接，脉冲接收器的输出端与计算模块的输入端连接，计算模块的输出端与处理模块的第二输入端连接；编码器用于获取行走机构中驱动轮的角位移信号，并将角位移信号转化为脉冲信号后传输至脉冲接收器；脉冲接收器用于对编码器输出的脉冲信号进行计数，并将计数结果信号传输至计算模块，计算模块用于根据计数结果信号，得到检测装置的位置信息，并将位置信息分别传输至控制模块及处理模块。本专利技术还提供了一种人行道破损砖块识别定位方法，包括以下步骤：步骤1、确定待检测路段信息；启动检测装置，将检测装置运行至待检测路段的起始位置；步骤2、控制检测装置沿待检测路段直线前进；步骤3、判断检测检测车是否达到检测位置；步骤4、当检测车到达检测位置后，对道路图像进行识别标注；具体的，采集当前路面图像，并对路面图像进行处理，得到其中各个砖块的位置以及各个砖块的破损程度；步骤5、对路面图像中各个砖块的位置信息及各个砖块的破损程度进行存储；步骤6、待检测装置行驶至待检测路段的末端时，关闭检测装置，完成检测任务。进一步的，步骤1中，检测路段信息包括检测路段的长度、检测路段所处位置、检测路段中各个位置对应砖块的模板图像和砖块的边长。进一步的，步骤4中，道路图像识别标注阶段，具体包括：步骤41、当检测装置到达检测位置，对当前的检测位置进行照明；步骤42、获取当前的检测车总移动距离及当前位置处砖块的模板图像；步骤43、获取当前检测路面位置处的检测图像，并对检测图像中不属于砖块图像的部分进行剪裁，得到原始图像；步骤44、对所获取的模板图像和原始图像进行图像滤波去噪；步骤45、基于归一化相关系数匹配算法，用模板图像遍历原始图像上的各个像素点，得到各个像素点处的匹配值；步骤46、设定第一匹配阈值，判断步骤45中各个像素点处的匹配值是否大于设定的第一匹配阈值；当像素点处的匹配值大于第一匹配阈值时，保留像素点所对应的匹配值，执行步骤47；当像素点处的匹配值小于第一匹配阈值时，舍弃像素点所对应的匹配值；步骤47、依据模板图像的边长，以保留的像素点为顶点划分网格，并依据每个像素点对应的匹配值对网格进行编码；步骤48、将上述所有网格按照匹配值进行排序，并选定其中匹配值最高的网格；步骤49、依据NMS算法，设定重叠面积阈值，并开始遍历其余的网格；如果和当前匹配值最高网格的重叠面积大于重叠面积阈值，舍去此网格，否则，保留网格，并执行步骤410；步骤410、对保留的网格进行判断，如果存在一个以上的保留网格，将保留的网格再次按照匹配值进行排序，并选取其中的匹配值最高的网格，即重复执行步骤48-49；如果不存在一个以上的保留网格，则执行步骤411；步骤411、设定第二匹配阈值，判断上述保留的各个网格的匹配值是否大于设定的第二匹配值；如果所有的网格的匹配值均大于第二匹配值，执行步骤413；如果存在一个或多个网格的匹配值小于第二匹配阈值，执行步骤412；步骤412、当存在一个或多个网格的匹配值小于设定的第二匹配阈值，则表明当前的检测位置处存在破损砖块，记录检测车移动到当前检测位置处的总移动距离L，执行步骤413；步骤413、计算各个保留区域在原始图像中心点位置(Xi,Yi)，i表示从左往右第i个保留区域；步骤414、计算原始图像中最左侧保留区域中心点处与原始图像左边界距离D1＝X1，其中X1表示最左侧砖块的横向坐标；步骤415、计算原始图像中最右侧保留区域中心点处与原始图像右本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人行道破损检测装置，其特征在于，包括车体(1)、车架(2)、行走机构(3)、电源(4)、支撑板(5)及检测系统(6)；/n车体(1)设置在车架(2)的上方，行走机构(3)设置在车架(2)的下方；电源(4)设置在车体(1)上，用于为行走机构(3)及检测系统(6)供电；支撑板(5)固定设置在车体(1)的后端，且延伸至车体(1)的外侧，检测系统(6)安装在支撑板(5)上；/n检测系统(6)用于获取待检测路面图像及路面位置信息；根据路面图像及位置信息，得到图像中各个砖块的位置信息以及各个砖块的破损程度并存储。/n

【技术特征摘要】
1.一种人行道破损检测装置，其特征在于，包括车体(1)、车架(2)、行走机构(3)、电源(4)、支撑板(5)及检测系统(6)；
车体(1)设置在车架(2)的上方，行走机构(3)设置在车架(2)的下方；电源(4)设置在车体(1)上，用于为行走机构(3)及检测系统(6)供电；支撑板(5)固定设置在车体(1)的后端，且延伸至车体(1)的外侧，检测系统(6)安装在支撑板(5)上；
检测系统(6)用于获取待检测路面图像及路面位置信息；根据路面图像及位置信息，得到图像中各个砖块的位置信息以及各个砖块的破损程度并存储。


2.根据权利要求1所述的一种人行道破损检测装置，其特征在于，检测系统(6)包括图像采集模块(61)、照明模块(62)、控制模块(63)、信号采集模块(64)、处理模块(65)及存储模块(66)；
图像采集模块(61)设置在支撑板(5)的下表面上，图像采集模块(61)的输出端与处理模块(65)的第一输入端连接；照明模块(62)设置在支撑板(5)的下表面上；控制模块(63)的第一输出端与图像采集模块(61)的输入端连接，控制模块(63)的第二输出端与信号采集模块(64)的输入端连接；信号采集模块(64)设置在行走机构(3)上，信号采集模块(64)的第一输出端与处理模块(65)的第二输入端连接，信号采集模块(64)的第二输出端与控制模块(63)的输入端连接；处理模块(65)的输出端与存储模块(66)连接；
图像采集模块(61)用于采集路面图像，并将采集到的路面图像传输至处理模块(66)；控制模块(63)用于根据信号采集模块获取的路面位置信息，控制图像采集模块(61)及信号采集模块(64)的启闭；信号采集模块(64)用于采集检测装置的位移信息，并将采集的位移信息传输至控制模块(63)及处理模块(65)；处理模块(65)用于对图像采集模块采集到的路面图像及路面信息进行处理，得到路面图像中各个砖块的位置信息及各个砖块的破损程度，并将路面图像中各个砖块的位置信息及各个砖块的破损程度发送到存储模块(66)进行存储。


3.根据权利要求2所述的一种人行道破损检测装置，其特征在于，图像采集模块(61)采用两个面阵相机，两个面阵相机对称设置在支撑板(5)的下表面。


4.根据权利要求1所述的一种人行道破损检测装置，其特征在于，还包括控制台(7)，控制台(7)设置在车体(1)的前端，控制台(7)用于控制检测装置的启闭运行。


5.根据权利要求1所述的一种人行道破损检测装置，其特征在于，行走机构(3)包括两个驱动电机(31)、电机底座(32)及两个履带机构(33)；两个驱动电机(31)均通过电机底座(32)固定安装在车架(2)的底部，两个履带机构(33)对称设置在车架(2)的两侧，驱动电机(31)的输出端与履带机构(33)的输入端连接；
履带机构(33)包括主动轮(331)、拖带轮(332)、导向轮(333)、若干支重轮(334)及履带(335)，主动轮(331)固定套设在驱动电机(31)的输出轴上；履带(335)套设在主动轮(331)、拖带轮(332)、导向轮(333)及若干支重轮(334)的外侧，主动轮(331)与履带(335)啮合；主动轮(331)设置在履带(335)的后端，导向轮(333)设置在履带(335)的前端，拖带轮(332)设置在履带(335)的中间部位，若干支重轮(334)均匀设置在履带(335)的底部。


6.根据权利要求2所述的一种人行道破损检测装置，其特征在于，信息采集模块(64)包括编码器、脉冲接收器及计算模块，编码器设置在行走机构(3)上，编码器的输出端与脉冲接收器的输入端连接，脉冲接收器的输出端与计算模块的输入端连接，计算模块的输出端与处理模块(65)的第二输入端连接；
编码器用于获取行走机构(3)中驱动轮的角位移信号，并将角位移信号转化为脉冲信号后传输至脉冲接收器；脉冲接收器用于对编码器输出的脉冲信号进行计数，并将计数结果信号传输至计算模块，计算模块用于根据计数结果信号，得到检测装置的位置信息，并将位置信息分别传输至控制模块(63)及处理模块(65)。


7.一种人行道破损砖块识别定位方法，其特征在于，利用权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建锋，艾涵，张照震，赵慧婷，董学恒，乔盼，郑涛，吴学勤，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61