一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法技术

本发明专利技术公开了一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法包括以下步骤：第一步、在巡检车上安装识别装置，识别装置包括摄像头和线激光光源；线激光光源照射路面通过漫反射形成的明亮网格状线条，被摄像头完整清晰地拍摄捕捉；第二步、对第一步中网格状线条中的每一条横纵网格线条的直线度进行测量；第三步、判断第二步中所获得的横纵网格线是否存在畸变；第四步、若存在畸变，记录发生畸变的网格线，定位畸变发生的位置；第五步、计算路面形变发生的位置，并对过往车辆和路面养护部门进行实时预警。本发明专利技术所提供的一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法检测原理简单，成本低且具有较高识别能力、能够在较远距离识别路面微小形变。路面微小形变。路面微小形变。

【技术实现步骤摘要】
一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法


[0001]本专利技术属于智能交通、路面破损检测
，具体涉及一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法。

技术介绍

[0002]对路面破损状况进行检测，对于高速公路的通行保障和养护具有重要的意义。路面形变类灾害是一种典型的高速公路路面破损，路面在车轮荷载多次重复作用下，路基和路面各层永久变形的逐步累积，导致路面发生形变，最终反映为车辆通过性、安全性和通过舒适度的下降。现有的路面形变检测方法有包含多元传感器的巡检车定期巡检、路旁设置摄像头并利用图像识别方法识别形变等方法。巡检车定期巡检的方法具有较好的检测准确性，但需要专门生产或采购包含激光检测仪、三维雷达检测仪等传感器、结构复杂的检测车辆，价格昂贵，且巡检周期长，实时性差，以事后养护为主，主动预防能力差。路旁视频图像识别方法具有较好的实时性和较低的检测成本，目前被广泛应用，但路旁摄像设施通常距离路面形变位置较远，受限于常规监控摄像设备的清晰度，仅能识别明显的塌陷或裂缝，无法对路面的微小形变进行检测。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种识别能力高、能够在较远距离识别路面微小形变针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法，包括以下步骤：
[0005]S1、在巡检车上或检测站安装识别装置，识别装置包括摄像头和线激光光源；线激光光源照射路面通过漫反射形成的明亮网格状线条，被摄像头完整清晰地拍摄捕捉；
[0006]S2、对步骤S1中网格状线条中的每一条横纵网格线条的直线度进行测量；
[0007]S3、判断步骤S2中所获得的横纵网格线是否存在畸变；
[0008]S4、若存在畸变，记录发生畸变的网格线，定位畸变发生的位置；
[0009]S5、计算路面形变发生的位置，并对过往车辆和路面养护部门进行实时预警。
[0010]进一步地，所述步骤S1中网格状线条的线条尺寸小于需要识别的路面形变部位的最小尺寸。
[0011]进一步地，所述安装有识别装置的巡检车和监测站可以单独使用，也可以同步配合布置使用，保证摄像头和线激光光源工作时，线激光光源的线激光照射路面形成漫反射形成的明亮线条能够被摄像头完整清晰地拍摄捕捉，进而使得对路面进行完整的监控。
[0012]进一步地，所述步骤S1中的线激光光源进行网格状线激光的照射和摄像头图像采集同步进行。
[0013]进一步地，所述步骤S3中，若所有横纵网格线均不存在明显的畸变，直线度良好，则证明该区域内无明显的形变，结束检测。
[0014]进一步地，所述步骤S3中若部分框线出现明显的畸变，则进行步骤S4中定位网格线中畸变出现于横向的第几条、纵向的第几条，以此定位形变出现的位置。
[0015]进一步地，所述步骤S4中定位畸变发生的位置方法具体如下：
[0016]已知线激光光源距离地面的距离为L，形变发生位置与线激光光源之间的方位角可表示为俯仰角α和旋转角θ(α和θ可根据形变发生位置最靠近中心的横向线激光和纵向线激光出射角度计算而得)，则线激光光源固定位置距离形变发生位置的直线距离R可计算为：
[0017][0018]其它的距离、相对位置参数，形变发生位置距离道路边沿的垂直距离，可用类似的原理进行计算。
[0019]本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法检测原理简单，成本低且具有较高识别能力、能够在较远距离识别路面微小形变。本专利技术公开的方法无需复杂的传感器或者检测装置，无需处理复杂的传感器数据或者进行复杂的图像识别，即可实现路面形变的较远距离、较高精度的检测，使用成本低。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法的工作流程示意图；
[0021]图2是本专利技术的识别装置安装在巡检车上工作的原理示意图；
[0022]图3是本专利技术的识别装置安装在路旁检测站上工作的原理示意图；
[0023]图4是本专利技术畸变的网格线示意图；
[0024]图5是本专利技术畸变网线定位原理图。
[0025]附图标记说明：1、线激光光源；2、摄像头；3、巡检车；4、检测站。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：
[0027]如图1到图5所示，本专利技术提供的一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法包括以下步骤：
[0028]S1、在巡检车3或检测站4上安装识别装置，识别装置包括摄像头2和线激光光源1；线激光光源1照射路面通过漫反射形成的明亮网格状线条，被摄像头2完整清晰地拍摄捕捉。
[0029]在步骤S1中网格状线条的线条尺寸小于需要识别的路面形变部位的最小尺寸。在实际使用过程中根据掉检测识别的路面，调节线激光光源1所发出的光照射路面的大小。
[0030]在步骤S1中的线激光光源1进行网格状线激光的照射和摄像头2图像采集同步进行。如图3所示，在实际使用时，摄像头2和线激光光源1还可以安装在检测站4上，监测站4固定安装在路边，对固定区域路面进行长时间的照射和图像采集。
[0031]如图2和图3所示，本专利技术在实际使用过程中，安装有识别装置的巡检车3和监测站4可以单独使用，也可以同步配合布置使用，保证摄像头2和线激光光源1工作时，线激光光
源1的线激光照射路面形成漫反射形成的明亮线条能够被摄像头2完整清晰地拍摄捕捉，进而使得对路面进行完整的监控。图2和图3中呈井字格分布的线条为线激光光源1所照射路面通过漫反射形成的明亮网格状线条，其中呈椭圆状部分为出现线激光畸变部分，其中代表路面凹陷的形变状态。
[0032]S2、对步骤S1中网格状线条中的每一条横纵网格线条的直线度进行测量。
[0033]S3、判断步骤S2中所获得的横纵网格线是否存在畸变。
[0034]在步骤S3中，若所有横纵网格线均不存在明显的畸变，直线度良好，则证明该区域内无明显的形变，结束检测。在步骤S3中若部分框线出现明显的畸变，则进行步骤S4中定位网格线中畸变出现于横向的第几条、纵向的第几条，以此定位形变出现的位置。
[0035]如图4所示，其中用N1、N2、N3等分别代表平行的横向线条，M1、M2等分别代表平行的纵向线条。其中横向线条和纵向线条交叉所形成的最小网格尺寸，即为可识别的最小形变尺寸。从而通过摄像头2捕捉到线激光畸变位置，也就是路面凹陷形变位置。
[0036]S4、若存在畸变，记录发生畸变的网格线，定位畸变发生的位置。
[0037]在步骤S4中定位畸变发生的位置方法具体如下：
[0038]如图5所示，已知线激光光源1距离地面的距离为L，形变发生位置与线激光光源1之间的方位角可表示为俯仰角α和旋转角θ(α和θ可根据形变发生位置最靠近中心的横向线激光和纵向线激光出射角度计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在巡检车(3)或检测站(4)上安装识别装置，识别装置包括摄像头(2)和线激光光源(1)；线激光光源(1)照射路面通过漫反射形成的明亮网格状线条，被摄像头(2)完整清晰地拍摄捕捉；S2、对步骤S1中网格状线条中的每一条横纵网格线条的直线度进行测量；S3、判断步骤S2中所获得的横纵网格线是否存在畸变；S4、若存在畸变，记录发生畸变的网格线，定位畸变发生的位置；S5、计算路面形变发生的位置，并对过往车辆和路面养护部门进行实时预警。2.根据权利要求1所述的一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法，其特征在于：所述步骤S1中网格状线条的线条尺寸小于需要识别的路面形变部位的最小尺寸。3.根据权利要求1所述的一种针对高速公路路面微小形变的远距离检测方法，其特征在于：所述安装有识别装置的巡检车(3)和监测站(4)可以单独使用，也可以同步配合布置使用，保证摄像头(2)和线激光光源(1)工作时，线激光光源(1)的线激光照射路面形成漫反射形成的明亮线条能够被摄像头(2)完整清晰地拍摄捕捉，进而使得对路面进行完整的监控。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：程莉，
申请(专利权)人：成都宁顺智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：