一种基于高精度地图的路面检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高精度地图的路面检测方法，涉及公路建设技术领域，包括以下步骤：步骤一、巡检设备安装，将巡检设备放置在待检测的路面上，在巡检设备上安装激光雷达、GPS、I MU和高清相机等工具；步骤二、信息提取，将巡检设备输送的信息利用GIS等技术进行提取。本发明专利技术通过巡检设备上搭载激光雷达、GPS、IMU及多路高清相机等技术，结合数据融合技术模块和G IS技术模块，使路面的缝隙、公路资产等清晰呈现于路网图上，通过图像增强、灰度处理和二值分割等手段，增加被检测路段图像的清晰度，构建安全可靠、经济高效的基础信息系统，在利用AI算法模块和雷达图谱分析模块，将雷达输出的图像进行分析，从而对检测公路处的缝隙的图像进行精准的呈现。的图像进行精准的呈现。的图像进行精准的呈现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高精度地图的路面检测方法


[0001]本专利技术涉及公路建设
，具体涉及一种基于高精度地图的路面检测方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的快速发展，公路工程推进建设持续增长，由于环境独特的气候、水文地质地貌条件，早期修建的公路(尤其等级较低的公路)出现了大量的损坏，其中因为路基不均匀沉降以及路基强度较低等导致路面裂缝大量出现，裂缝的不断发育，严重影响路面的完整性，而且渗漏水导致路面湿滑，从而降低轮胎和路面的附着力。而路面内部结构病害从表面观察进行准确检测与测量，使得难以对其进行及时修复与处理，导致路面结构内部在外部荷载的长期作用下产生的空洞，难以及时被发现和处理，从而导致空洞处产生渗漏水，进而导致各种水损害，严重危及路面的结构安全与使用寿命。同时大大提高了路面管理养护的难度，并且较高的维修养护费用成为交通管理部门很大的负担，也给管理者和建设者带来了较大的负面影响。现有技术中，随着图像处理技术的提高，图像处理技术以其精度高、速度快、灵活性强等优点被更多地应用到公路检测系统中，因此，基于图像处理技术的公路路况检测系统已成为行业的主流，随着软件技术的不断发展，光学经纬仪、CCD图像传感器等硬件设备也得到了快速的发展，许多专家学者对公路路面自动检测技术和系统进行了深入的研究，再通过与高精度地图相结合，改善了传统的人工裂缝检测。
[0003]针对现有技术存在以下问题：
[0004]1、现有的基于高精度地图的路面检测方法中的识别系统大多依赖于道路检测车辆安装复杂的组合设备，由于系统复杂、成本过高、传回的道路图像对比度低，导致在一些路宽狭窄、天气恶劣的特殊路段的检测效果不佳；
[0005]2、现有的基于高精度地图的路面检测方法一般是通过基因编程来构造图像滤波器对裂缝区域进行检测，在疑似裂缝区域再次进行滤波，多次迭代，实现裂缝的连接，此算法虽然能够很好的识别裂缝，但是过程繁琐，耗费人力物力，经济性不高。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种基于高精度地图的路面检测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种基于高精度地图的路面检测方法，包括以下步骤：步骤一、巡检设备安装，在巡检设备上安装激光雷达、GPS、IMU和高清相机等工具；步骤二、信息提取，将巡检设备输送的信息利用GIS等技术进行提取；步骤三、信息分析，将步骤二提取的信息利用AI算法等技术进行分析，分析出路面状况；步骤四、建立数据库，利用管理平台将步骤三分析出的数据进行储存并构建数据库；步骤五、提出改良方案，利用上层系统结合步骤四建立的数据库，提出路面改良的方案。
[0009]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述巡检设备内部设置有信息提取模块，所
述信息提取模块的接收端信号连接有GIS技术模块，所述信息提取模块的输出端信号连接有信息分析模块，所述信息提取模块的输出端信号连接有雷达图谱分析模块。
[0010]采用上述技术方案，通过巡检设备、信息提取模块、信息分析模块和GIS技术模块的相互配合下，在巡检设备上搭载激光雷达、GPS、IMU及多路高清相机等技术，结合数据融合技术和GIS技术模块，使路面缝隙、公路资产等清晰呈现在路网图上，巡检设备传回的图片通过图像增强、灰度处理和二值分割等手段，二值分割可以通过不断调整分割的阈值，使得二值分割后的图片仅显示路面病害区域，从而提取在深度学习算法中所需要的图像特征值，增加被检测路段缝隙处的图像的清晰度，快速准确的定位路面病害区域，从而构建安全可靠和经济高效基础信息系统。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述雷达图谱分析模块的接收端信号连接有AI算法模块，所述雷达图谱分析模块的输出端与信息分析模块的接收端信号连接。
[0011]采用上述技术方案，该方案中的雷达图谱分析模块AI算法模块和信息分析模相互配合，使路面损伤识别速度更快，识别更准确，最终达到路面病害的解析，通过对雷达输出的图像的速度、振幅、相位和频率进行分析，从而对被检测公路处的缝隙的图像进行精准的呈现。
[0012]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述信息分析模块的输出端信号连接有数据共享模块，所述数据共享模块的输出端信号连接有管理平台。
[0013]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述管理平台的输出端信号连接有数据储存模块，所述数据储存模块的输出端信号连接有数据库构建模块。
[0014]采用上述技术方案，该方案中的数据共享模块能够将信息分析模块输送的数据共享到管理平台，管理平台通过数据储存模块将接收的数据进行储存，再将储存的数据通过数据库构建模块建立BIM数据库。
[0015]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述管理平台的输出端信号连接有上层系统，所述上层系统的输出端信号连接有改良方案模块，所述改良方案模块的输出端信号连接有仿真模拟模块。
[0016]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述仿真模拟模块的输出端信号连接有工程示范应用模块，所述改良方案模块的输出端信号连接有对比分析模块。
[0017]采用上述技术方案，该方案中通过改良方案模块提出改善路况的方案，再利用仿真模拟模块通过FDTD(有限时域差分法)正演模拟及室内反演试验，分析不同天线悬空高度、不同路面结构参数(孔隙率、厚度等)和不同路面含水率对空气和沥青层耦合状态下的电磁波能量衰减规律，研究电磁波在水损害区域的响应规律，建立沥青路面水损害的有效识别方法和理论，对不同的改善方案所需的经济损耗和人力耗费进行模拟，之后利用对比分析模块对不同方案进行比对，寻找出经济性和社会性最高的方案。
[0018]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述对比分析模块的输出端与工程示范应用模块的接收端信号连接。
[0019]采用上述技术方案，该方案中的工程示范应用模块提高路面病害感知精度，并以此为依据，建立路面状态综合感知平台，提高路面病害检测效率，对路面整体服役性能进行综合评价，为路面管理与养护提供数据与决策支撑。
[0020]由于采用了上述技术方案，本专利技术相对现有技术来说，取得的技术进步是：
[0021]1、本专利技术提供一种基于高精度地图的路面检测方法，通过巡检设备、信息提取模块和信息分析模块和GIS技术模块的相互配合下，通过巡检设备上搭载激光雷达、GPS、IMU及多路高清相机等技术，再结合数据融合技术和GIS技术模块，使公路上的缝隙、路面资产等一目了然的呈现在路网图上，巡检设备传回的图片通过图像增强、灰度处理和二值分割等手段，二值分割可以通过不断调整分割的阈值使得二值分割后的图片仅显示病害区域，增加被检测路段缝隙处的图像的清晰度，能够构建安全可靠和经济高效基础信息系统，具有定位精准，方便提取清晰图片的优点。
[0022]2、本专利技术提供一种基于高精度地图的路面检测方法，通过信息提取模块、AI算法模块、雷达图谱分析模块和信息分析模块的相互作用下，通过AI算法模块和雷达图谱分析模块，将雷达输出的图像的速度、振幅、相位和频率进行分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高精度地图的路面检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、巡检设备安装，在巡检设备上安装激光雷达、GPS、IMU和高清相机等工具；步骤二、信息提取，将巡检设备输送的信息利用GIS等技术进行提取；步骤三、信息分析，将步骤二提取的信息利用AI算法等技术进行分析，分析出路面状况；步骤四、建立数据库，利用管理平台将步骤三分析出的数据进行储存并构建数据库；步骤五、提出改良方案，利用上层系统结合步骤四建立的数据库，提出路面改良的方案。2.根据权利要求1所述的一种基于高精度地图的路面检测方法，其特征在于：所述巡检设备内部设置有信息提取模块，所述信息提取模块的接收端信号连接有GIS技术模块，所述信息提取模块的输出端信号连接有信息分析模块，所述信息提取模块的输出端信号连接有雷达图谱分析模块。3.根据权利要求2所述的一种基于高精度地图的路面检测方法，其特征在于：所述雷达图谱分析模块的接收端信号连接有AI算法模块，所述雷达图谱分析模块的输出端与信息分析模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆俊晖，谢成，莫鹏，陈江财，刘豪斌，任天锃，黄晓凤，唐浩，刘红燕，
申请(专利权)人：广西北投交通养护科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：