【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机倾斜摄影的路面立体病害测量方法
本专利技术涉及无人机倾斜摄影和路面立体病害识别养护领域，具体是一种基于无人机倾斜摄影的路面立体病害测量方法。
技术介绍
为了保证车辆在道路上的安全行驶以及延长道路的使用年限，需要定期对道路进行检测与养护，而对路面的立体病害进行检测识别是一项必要和基础的工作。路面的立体病害主要包括坑槽、车辙、沉陷和波浪拥包。目前路面立体病害检测方法主要是使用道路检测车和人工检测两种方法。道路检测车安装有激光弯沉测定仪、车载式颠簸累积仪等激光传感设备，在道路上以一定车速行驶，或者专业检测人员使用3m直尺、连续式平整度仪、摆式仪等非车载设备对路面弯沉、平整度、渗水系数和抗滑性等指标进行检测以及对路面病害进行识别和相关数据的采集。检测车和人工检测都会影响道路的正常使用，尤其是在高速公路上，人工检测甚至需要关闭使用道路，同时会耗费大量的人力物力财力，检测效率也难得到保障。人工检测易受主观判断影响，缺乏一致的判断标准。同时不能直观展示追踪立体病害特征，对后期养护造成困难。建立科学高效...
【技术保护点】
1.一种基于无人机倾斜摄影的路面立体病害测量方法，该方法包括以下过程：/n道路通车前对路面进行一次路面检测，此时路面无病害，将通车前采集的路面数据称之为母版数据；/n通车后根据道路养护需求再次进行路面检测，采集当前路面数据，/n路面检测时使用无人机对路面进行倾斜摄影，获取5个不同方向的图像，分别构建出相应时期的数字表面模型(DSM)以及数字高程模型(DEM)；/n通过对不同时期的数字高程模型(DEM)进行叠加计算，得到路面不同位置的高程变化，将每个位置高程的变化映射到每一个像素点的像素值，通过无监督学习和图像处理并结合工程规范判断路面破坏类型以及破坏等级、病害特征和病害位置...
【技术特征摘要】
1.一种基于无人机倾斜摄影的路面立体病害测量方法，该方法包括以下过程：
道路通车前对路面进行一次路面检测，此时路面无病害，将通车前采集的路面数据称之为母版数据；
通车后根据道路养护需求再次进行路面检测，采集当前路面数据，
路面检测时使用无人机对路面进行倾斜摄影，获取5个不同方向的图像，分别构建出相应时期的数字表面模型(DSM)以及数字高程模型(DEM)；
通过对不同时期的数字高程模型(DEM)进行叠加计算，得到路面不同位置的高程变化，将每个位置高程的变化映射到每一个像素点的像素值，通过无监督学习和图像处理并结合工程规范判断路面破坏类型以及破坏等级、病害特征和病害位置，实现对立体病害的智能识别。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述病害特征包括病害长度、宽度、面积、深度或高度。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述母版数据和当前路面数据，均包括路面每一个像素点的坐标和高程数据。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述将每个位置高程的变化映射到每一个像素点的像素值的具体过程是，获得的高程差，将高程差按正值为灰度值为255的白色像素点表示，负值以灰度值为0的黑色像素值表示，高程差0值以灰度值为127的灰色像素表示，用每个坐标点对应的像素值构成检测道路路面的表面区域，生成有关于高程差的路面灰度图像；整个图像凸起部分为白色，凹陷部分为黑色，没有变化的部分为灰度值127的灰色。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述无监督学习采用均值漂移聚类算法对图像进行分割，提取可能存在立体病害的感兴趣区域，将路面凹陷和凸起部分分割成独立的感兴趣区域。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述图像处理的作用是对感兴趣区域添加外接矩形，遍历所有感兴趣区域，辨认区域内的像素点灰度值，统计感兴趣区域内白色像素和黑色像素的像素点个数，计算外接矩形的长度和宽度，通过排序算法找到高程差绝对值的最大值；找到外接矩形中心点的坐标值。
7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，设定分级分类阈值，第一分级阈值和第二分级阈值，位于第一分级阈值和第二分级阈值之间的病害等级为轻级，大于第二分级阈值的病害等级为重度；不同病害种类两个分级阈值可以设置不同；第一分类阈值和第二分类阈值、第三分类阈值、第四分类阈值，当外接矩形长和宽都不大于第二分类阈值，则为坑槽病害，当外接矩形长度不小于第四分...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家乐，王雪菲，刘涛，马国伟，奚文彬，马立纲，张大力，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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