碾压路面平坦程度辨识系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种碾压路面平坦程度辨识系统，包括：压路机主体，包括牵引车、牵引机构、机身、缓冲机构、举升机构、行走机构、压实轮、支撑架和信息采集机构；平坦检测机构，用于获取各个待处理像素行分别对应的各个参考均方差，将所述各个参考均方差去除最大值和最小值后剩余多个参考均方差的均值作为待处理均方差输出，并基于待处理均方差确定对应的平坦程度等级。本发明专利技术还涉及一种碾压路面平坦程度辨识方法。本发明专利技术的碾压路面平坦程度辨识系统及方法运行稳定、应用广泛。由于在压路机构后端集成了智能化的路面平坦程度解析机制，从而对压路机构的碾压水平进行判断，进而便于操控人员决定是否再次执行压路操作。

【技术实现步骤摘要】
碾压路面平坦程度辨识系统及方法
本专利技术涉及压路机械领域，尤其涉及一种碾压路面平坦程度辨识系统及方法。
技术介绍
压路机又称压土机，是一种修路的设备。压路机在工程机械中属于道路设备的范畴，广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混凝土路面层。压路机以机械本身的重力作用，适用于各种压实作业，使被碾压层产生永久变形而密实。压路机又分钢轮式和轮胎式两类。压路机按轮轴分类如下：按轮轴布置有单轴单轮、双轴双轮、双轴三轮和三轴三轮等种。以内燃机为动力，采用机械传动或液压传动。一般前轮转向，机动性好，后轮驱动。为改善转向及碾压性能，宜采用铰接式转向结构和全轮驱动。前轮框架和机架铰接，以减少路面不平时的机身摆动。后轮和机架为刚性联接。采用液压操纵、用液压缸控制转向。前后碾轮均装有刮板以清除碾轮上粘结物。还装有喷水系统，用于压实沥青路面时，对碾轮洒水以防沥青混合料粘附。为增大作用力还可在碾轮内加装铁、砂、水等加大压重。现有技术中，压路机的压路效果缺乏有效的电子化的实时判断工具，导致压路机的操控人员在每次碾压路面后需要通过肉眼模式判断碾压效果，例如，判断路面是否平坦，路面是否需要再次执行碾压操作；显然，这种肉眼判断模式判断水平低下且容易误判，导致平坦路面再次被碾压，或者不平坦的路面被投入使用。
技术实现思路
为了解决相关领域的技术问题，本专利技术提供了一种碾压路面平坦程度辨识系统及方法，能够在针对性图像处理的基础上，基于每一个像素行的各个路面像素点的各个景深数据的均方差确定压路机构碾压后的路面的整体平坦程度，从而及时为压路机构的驾驶人员提供现场碾压数据。为此，本专利技术至少需要具备以下几处重要的专利技术点：(1)采用基于每一个像素行的各个路面像素点的各个景深数据的均方差，对压路机构碾压后的路面的整体平坦程度进行判断，从而为后续是否继续碾压提供参考数据；(2)引入针对性的图像处理机制对每一个像素行的各个路面像素点的各个景深数据进行现场鉴别。根据本专利技术的一方面，提供了一种碾压路面平坦程度辨识系统，所述系统包括：压路机主体，包括牵引车、牵引机构、机身、缓冲机构、举升机构、行走机构、压实轮、支撑架和信息采集机构；所述牵引机构的一端维系在所述牵引车上，所述牵引机构的另一端维系在所述机身上，所述支撑架被设置在所述机身的尾部的中央位置，所述机身用于固定所述举升机构、所述行走机构和所述压实轮；所述行走机构包括四个行走轮体，两个行走轮体位于所述压实轮的左侧，另外两个行走轮体位于所述压实轮的右侧；所述机身的尾部延伸到所述压实轮的后方，所述信息采集机构安装在所述支撑架上，用于对所述压实轮压实后的道路执行现场图像采集动作，以获得对应的即时采集图像；数据处理设备，设置在所述机身上，与所述信息采集机构连接，用于对接收到的即时采集图像执行平滑空间滤波处理，以获得对应的实时滤波画面；亮度识别设备，设置在所述机身上，与所述数据处理设备连接，用于识别所述实时滤波画面中的一个或多个亮度不均匀区域；内容校正设备，与所述亮度识别设备连接，用于对所述实时滤波画面中的每一个亮度不均匀区域执行亮度不均匀校正处理，以获得所述实时滤波画面对应的亮度校正图像；区域解析设备，与所述内容校正设备连接，用于基于柏油路面的预设颜色成像特征识别所述亮度校正图像中构成柏油路面的每一个像素点以作为路面像素点，将所述亮度校正图像中的其他像素点作为非路面像素点；参数鉴别设备，与所述区域解析设备连接，用于将所述亮度校正图像中存在三个以上的路面像素点的像素行作为待处理像素行，对每一个待处理像素行执行以下动作：获取所述待处理像素行上各个路面像素点的景深值，计算各个路面像素点的景深值的均方差以作为所述待处理像素行的参考均方差；平坦检测机构，与所述参数鉴别设备连接，用于获取各个待处理像素行分别对应的各个参考均方差，将所述各个参考均方差去除最大值和最小值后剩余多个参考均方差的均值作为待处理均方差输出；其中，所述平坦检测机构还用于基于待处理均方差确定对应的平坦程度等级；其中，基于待处理均方差确定对应的平台程度等级包括：所述待处理均方差越大，确定的对应的平坦程度等级越低。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种碾压路面平坦程度辨识方法，所述方法包括：使用压路机主体，包括牵引车、牵引机构、机身、缓冲机构、举升机构、行走机构、压实轮、支撑架和信息采集机构；所述牵引机构的一端维系在所述牵引车上，所述牵引机构的另一端维系在所述机身上，所述支撑架被设置在所述机身的尾部的中央位置，所述机身用于固定所述举升机构、所述行走机构和所述压实轮；所述行走机构包括四个行走轮体，两个行走轮体位于所述压实轮的左侧，另外两个行走轮体位于所述压实轮的右侧；所述机身的尾部延伸到所述压实轮的后方，所述信息采集机构安装在所述支撑架上，用于对所述压实轮压实后的道路执行现场图像采集动作，以获得对应的即时采集图像；使用数据处理设备，设置在所述机身上，与所述信息采集机构连接，用于对接收到的即时采集图像执行平滑空间滤波处理，以获得对应的实时滤波画面；使用亮度识别设备，设置在所述机身上，与所述数据处理设备连接，用于识别所述实时滤波画面中的一个或多个亮度不均匀区域；使用内容校正设备，与所述亮度识别设备连接，用于对所述实时滤波画面中的每一个亮度不均匀区域执行亮度不均匀校正处理，以获得所述实时滤波画面对应的亮度校正图像；使用区域解析设备，与所述内容校正设备连接，用于基于柏油路面的预设颜色成像特征识别所述亮度校正图像中构成柏油路面的每一个像素点以作为路面像素点，将所述亮度校正图像中的其他像素点作为非路面像素点；使用参数鉴别设备，与所述区域解析设备连接，用于将所述亮度校正图像中存在三个以上的路面像素点的像素行作为待处理像素行，对每一个待处理像素行执行以下动作：获取所述待处理像素行上各个路面像素点的景深值，计算各个路面像素点的景深值的均方差以作为所述待处理像素行的参考均方差；使用平坦检测机构，与所述参数鉴别设备连接，用于获取各个待处理像素行分别对应的各个参考均方差，将所述各个参考均方差去除最大值和最小值后剩余多个参考均方差的均值作为待处理均方差输出；其中，所述平坦检测机构还用于基于待处理均方差确定对应的平坦程度等级；其中，基于待处理均方差确定对应的平台程度等级包括：所述待处理均方差越大，确定的对应的平坦程度等级越低。本专利技术的碾压路面平坦程度辨识系统及方法运行稳定、应用广泛。由于在压路机构后端集成了智能化的路面平坦程度解析机制，从而对压路机构的碾压水平进行判断，进而便于操控人员决定是否再次执行压路操作。附图说明以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中：图1为根据本专利技术实施方案示出的碾压路面平坦程度辨识系统及方法所使用的压路机主体的外形结构图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碾压路面平坦程度辨识系统，其特征在于，所述系统包括：/n压路机主体，包括牵引车、牵引机构、机身、缓冲机构、举升机构、行走机构、压实轮、支撑架和信息采集机构；/n所述牵引机构的一端维系在所述牵引车上，所述牵引机构的另一端维系在所述机身上，所述支撑架被设置在所述机身的尾部的中央位置，所述机身用于固定所述举升机构、所述行走机构和所述压实轮；/n所述行走机构包括四个行走轮体，两个行走轮体位于所述压实轮的左侧，另外两个行走轮体位于所述压实轮的右侧；/n所述机身的尾部延伸到所述压实轮的后方，所述信息采集机构安装在所述支撑架上，用于对所述压实轮压实后的道路执行现场图像采集动作，以获得对应的即时采集图像；/n数据处理设备，设置在所述机身上，与所述信息采集机构连接，用于对接收到的即时采集图像执行平滑空间滤波处理，以获得对应的实时滤波画面；/n亮度识别设备，设置在所述机身上，与所述数据处理设备连接，用于识别所述实时滤波画面中的一个或多个亮度不均匀区域；/n内容校正设备，与所述亮度识别设备连接，用于对所述实时滤波画面中的每一个亮度不均匀区域执行亮度不均匀校正处理，以获得所述实时滤波画面对应的亮度校正图像；/n区域解析设备，与所述内容校正设备连接，用于基于柏油路面的预设颜色成像特征识别所述亮度校正图像中构成柏油路面的每一个像素点以作为路面像素点，将所述亮度校正图像中的其他像素点作为非路面像素点；/n参数鉴别设备，与所述区域解析设备连接，用于将所述亮度校正图像中存在三个以上的路面像素点的像素行作为待处理像素行，对每一个待处理像素行执行以下动作：获取所述待处理像素行上各个路面像素点的景深值，计算各个路面像素点的景深值的均方差以作为所述待处理像素行的参考均方差；/n平坦检测机构，与所述参数鉴别设备连接，用于获取各个待处理像素行分别对应的各个参考均方差，将所述各个参考均方差去除最大值和最小值后剩余多个参考均方差的均值作为待处理均方差输出；/n其中，所述平坦检测机构还用于基于待处理均方差确定对应的平坦程度等级；/n其中，基于待处理均方差确定对应的平台程度等级包括：所述待处理均方差越大，确定的对应的平坦程度等级越低。/n...

【技术特征摘要】
1.一种碾压路面平坦程度辨识系统，其特征在于，所述系统包括：
压路机主体，包括牵引车、牵引机构、机身、缓冲机构、举升机构、行走机构、压实轮、支撑架和信息采集机构；
所述牵引机构的一端维系在所述牵引车上，所述牵引机构的另一端维系在所述机身上，所述支撑架被设置在所述机身的尾部的中央位置，所述机身用于固定所述举升机构、所述行走机构和所述压实轮；
所述行走机构包括四个行走轮体，两个行走轮体位于所述压实轮的左侧，另外两个行走轮体位于所述压实轮的右侧；
所述机身的尾部延伸到所述压实轮的后方，所述信息采集机构安装在所述支撑架上，用于对所述压实轮压实后的道路执行现场图像采集动作，以获得对应的即时采集图像；
数据处理设备，设置在所述机身上，与所述信息采集机构连接，用于对接收到的即时采集图像执行平滑空间滤波处理，以获得对应的实时滤波画面；
亮度识别设备，设置在所述机身上，与所述数据处理设备连接，用于识别所述实时滤波画面中的一个或多个亮度不均匀区域；
内容校正设备，与所述亮度识别设备连接，用于对所述实时滤波画面中的每一个亮度不均匀区域执行亮度不均匀校正处理，以获得所述实时滤波画面对应的亮度校正图像；
区域解析设备，与所述内容校正设备连接，用于基于柏油路面的预设颜色成像特征识别所述亮度校正图像中构成柏油路面的每一个像素点以作为路面像素点，将所述亮度校正图像中的其他像素点作为非路面像素点；
参数鉴别设备，与所述区域解析设备连接，用于将所述亮度校正图像中存在三个以上的路面像素点的像素行作为待处理像素行，对每一个待处理像素行执行以下动作：获取所述待处理像素行上各个路面像素点的景深值，计算各个路面像素点的景深值的均方差以作为所述待处理像素行的参考均方差；
平坦检测机构，与所述参数鉴别设备连接，用于获取各个待处理像素行分别对应的各个参考均方差，将所述各个参考均方差去除最大值和最小值后剩余多个参考均方差的均值作为待处理均方差输出；
其中，所述平坦检测机构还用于基于待处理均方差确定对应的平坦程度等级；
其中，基于待处理均方差确定对应的平台程度等级包括：所述待处理均方差越大，确定的对应的平坦程度等级越低。


2.如权利要求1所述的碾压路面平坦程度辨识系统，其特征在于：
基于柏油路面的预设颜色成像特征识别所述亮度校正图像中构成柏油路面的每一个像素点以作为路面像素点，将所述亮度校正图像中的其他像素点作为非路面像素点包括：将所述亮度校正图像中颜色数据与预设颜色成像特征的颜色数据吻合的像素点作为路面像素点，将所述亮度校正图像中颜色数据与预设颜色成像特征的颜色数据不吻合的像素点作为非路面像素点。


3.如权利要求2所述的碾压路面平坦程度辨识系统，其特征在于：
将所述亮度校正图像中颜色数据与预设颜色成像特征的颜色数据吻合的像素点作为路面像素点，将所述亮度校正图像中颜色数据与预设颜色成像特征的颜色数据不吻合的像素点作为非路面像素点包括：将所述亮度校正图像中红色成分数值位于预设红色分布范围内的像素点作为路面像素点，将所述亮度校正图像中红色成分数值位于预设红色分布范围外的像素点作为非路面像素点。


4.如权利要求3所述的碾压路面平坦程度辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：
信息存储机构，设置在牵引车的驾驶室内，与所述区域解析设备连接，用于存储预设颜色成像特征的颜色数据，所述预设颜色成像特征的颜色数据包括预设红色分布范围。


5.如权利要求4所述的碾压路面平坦程度辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：
LED显示阵列，设置在牵引车的驾驶室内，与所述平坦检测机构连接，用于接收并显示确定的对应的平坦程度等级。


6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤芝，
申请(专利权)人：杨凤芝，
类型：发明
国别省市：上海;31