本发明专利技术公开了一种适用于路面病害检测体系的自动对焦系统，包括：激光对焦模块：用于测量缺陷位置的距离；可调焦摄像头：用于图像采集，其摄像头焦距可以控制；供电模块：用于摄像头以及控制器的供电；摄像头支架：用于将摄像头固定到车顶；后端检测模块：用于分析准确对焦后拍到的图像数据。本发明专利技术利用道路缺陷预检测模块对路面进行分析，得到缺陷的具体位置信息，再根据激光对焦模块计算距离，叠加车辆的行驶速度影响，实时调整焦距后再进行拍摄，从而可以获得缺陷位置的清晰图片供进一步分析，相较于现有技术，本发明专利技术可以准确的将病害拍摄出来，并且可以实时地对道路缺陷的画面自动对焦，解决了现有技术存在路面病害拍摄不清晰的情况。情况。情况。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于路面病害检测体系的自动对焦系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种路面缺陷检测技术,属于道路病害检测
技术介绍
[0002]随着城市化进程的不断发展，道路作为城市交通的重要组成部分得到了越来越多的重视。然而，随着道路使用时间的增加，道路面临的磨损、老化和其他各种因素的影响越来越明显，从而导致了路面缺陷的出现。这些路面缺陷包括裂缝、坑洞、波浪等，不仅对车辆的行驶安全造成威胁，还可能导致车辆损坏、交通拥堵等问题。
[0003]传统的路面缺陷检测方法主要依靠人工巡检，需要大量的人力和时间成本，并且存在漏检、误检等问题。为了提高路面缺陷检测的效率和准确性，研究者们开始探索开发车载路面缺陷检测系统。车载路面缺陷检测系统通过在车辆上安装相应的传感器和摄像头等设备，采集路面图像和数据，并利用计算机视觉和机器学习等技术进行实时分析和处理，从而准确地识别和定位路面缺陷。相比传统的人工巡检方法，车载路面缺陷检测系统具有更高的效率和准确性，可以大大缩短检测时间，降低成本，并且可以实现持续性的路面检测和更新。因此，车载路面缺陷检测系统的研究受到了广泛关注，在交通安全、道路维护等方面具有重要的应用价值。
[0004]路面缺陷检测需要高精度的摄像头采集视频来分析道路情况，将摄像头固定于某个车辆的特定位置。在车辆的行驶过程中，进行自动化检测。当前带有激光自动对焦的摄像头一般能够对前车进行自动对焦，无法在行驶过程中对地面进行对焦。导致采集到的视频无法精确的获取道路缺陷情况。
[0005]为了获得精确的道路缺陷情况，2023年，李琦等在其申请的专利“一种车载式路面缺陷检测系统”(CN218766663U)中公开了一种路面缺陷检测方法，该系统包含图像采集模块、定位模块、嵌入式AI计算模块、工控机模块和显示模块。其中，图像采集模块通过高清运动相机能够获取清晰度更高、拍摄范围更广的路面缺陷图像，有利于实现后期精准检测和效率检测；嵌入式AI计算模块通过目标检测算法、图像分割算法检测路面缺陷，能够更快更准的检测路面缺陷。秦也辰等在其申请的专利“一种考虑车辆动力学影响的双目视觉路面缺陷检测方法”(CN115937329A)中公开了一种考虑车辆动力学影响的双目视觉路面缺陷检测方法。该方法首先利用双目相机实时拍摄车辆行驶前方的路面图像，采用缺陷检测算法识别左目RGB图像中的路面缺陷，输出路面缺陷类型；考虑到车辆行驶过程中因为路面激励导致的车辆平台的俯仰、侧倾和横摆引起的双目相机外参变化，通过估计车辆平台的位姿变化修正双目相机的外参，通过车辆平台的真实位置，结合修正后的路面缺陷相对于车辆平台的相对位置，确定路面缺陷的绝对位置，实现对路面缺陷的精准定位。针对传统方法摄像头固定无法调整拍摄角度的问题，2023年，于令君等在其申请的专利“一种公路路面缺陷检测车用运动相机的安装装置”(CN218750610U)中公开了一种车用运动相机的安装装置。该装置包括依次连接的相机固定部、相机姿态调节部和相机支架，可以调节运动相机的安装高度和拍摄角度，从而实现公路路面缺陷无死角拍摄。
[0006]但是当前市面上的检测系统，焦距都是固定的，因此无法准确的将病害拍摄出来，无法实时对道路缺陷的画面自动对焦，会存在路面病害拍摄不清晰的情况。
技术实现思路
[0007]技术问题：当前市面上的检测系统，焦距都是固定的，因此无法准确的将病害拍摄出来，无法实时对道路缺陷的画面自动对焦，会存在路面病害拍摄不清晰的情况。
[0008]技术方案：利用道路缺陷预检测模块对路面进行分析，得到缺陷的具体位置信息，再根据激光对焦模块计算距离，叠加车辆的行驶速度影响，实时调整焦距后再进行拍摄，从而可以获得缺陷位置的清晰图片供进一步分析。具体如下：
[0009]一种适用于路面病害检测体系的自动对焦系统，包括：
[0010]激光对焦模块：用于测量缺陷位置的距离；
[0011]可调焦摄像头：用于图像采集，其摄像头焦距可以控制；
[0012]供电模块：用于摄像头以及控制器的供电；
[0013]摄像头支架：用于将摄像头固定到车顶；
[0014]后端检测模块：用于分析准确对焦后拍到的图像数据；
[0015]数据采集模块：采集摄像头图像数据并进行编码以及存储；
[0016]数据分析模块：包含图像匹配算法以及预检测模型，用于分析当前采集到的图像中是否存在路面缺陷；
[0017]对焦控制模块：通过激光对焦模块测量获取到图片中的缺陷位置到摄像头的距离，并调整摄像头焦距与之匹配；
[0018]前端控制器：运行系统控制程序、数据采集程序以及预检测模块。
[0019]一种适用于路面病害检测体系的自动对焦方法，采用一种适用于路面病害检测体系的自动对焦系统，包括以下步骤：
[0020](1)采集路面病害照片，进行人工标定，将路面病害标出；
[0021](2)训练路面病害预检测模型，并将其部署于前端控制器中，该模型将用于路面病害的初步筛选；
[0022](3)激光对焦模块与可调焦摄像头通过USB数据线与前端控制器相连接，激光对焦模块用于计算焦点与路面缺陷中心的距离；
[0023](4)标定摄像头坐标系，从而可以通过拍到的图像，基于病害在图像中的位置确定其在物理空间中的位置；。
[0024](5)系统运行，数据采集模块开始采集路面视频，并且发送特定帧给路面病害预检测系统检测；
[0025](6)路面病害预检测系统根据加载的模型参数进行匹配，检测图片中是否存在路面缺陷；
[0026](7)如果检测到缺陷，则通过激光对焦模块计算该处位置距离，调整摄像头焦距，该片区域作为焦点，重新进行拍照，以获得更精确的检测样本，得到更高清的缺陷图片。
[0027]作为本专利技术的一种优选实施方案，步骤(1)中，用户还可以导入自定义的缺陷模型信息，该信息是由不同场景下的大量缺陷图片有AI训练得出。
[0028]作为本专利技术的一种优选实施方案，步骤(6)中，系统对画面信息和模型信息进行匹
配，该方法不局限于普通的特征匹配，根据不同配置下算力要求，可动态配置匹配参数.
[0029]作为本专利技术的一种优选实施方案，步骤(7)中，调整摄像头焦距的具体过程为：根据车辆行驶速度和摄像头帧率参数，两者结合动态调整焦距，对比传统的摄像头，能够获取到更加精细的缺陷信息。
[0030]作为本专利技术的一种优选实施方案，还包括步骤(8)：将获取到的高清缺陷图像送到后端检测模型分析，对其特征进行进一步分析。
[0031]有益效果
[0032]本专利技术利用道路缺陷预检测模块对路面进行分析，得到缺陷的具体位置信息，再根据激光对焦模块计算距离，叠加车辆的行驶速度影响，实时调整焦距后再进行拍摄，从而可以获得缺陷位置的清晰图片供进一步分析，相较于现有技术，本专利技术可以准确的将病害拍摄出来，并且可以实时地对道路缺陷的画面自动对焦，解决了现有技术存在路面病害拍摄不清晰的情况。
附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于路面病害检测体系的自动对焦系统，其特征在于，包括：激光对焦模块：用于测量缺陷位置的距离；可调焦摄像头：用于图像采集，其摄像头焦距可以控制；供电模块：用于摄像头以及控制器的供电；摄像头支架：用于将摄像头固定到车顶；后端检测模块：用于分析准确对焦后拍到的图像数据；数据采集模块：采集摄像头图像数据并进行编码以及存储；数据分析模块：包含图像匹配算法以及预检测模型，用于分析当前采集到的图像中是否存在路面缺陷；对焦控制模块：通过激光对焦模块测量获取到图片中的缺陷位置到摄像头的距离，并调整摄像头焦距与之匹配；前端控制器：运行系统控制程序、数据采集程序以及预检测模块。2.一种适用于路面病害检测体系的自动对焦方法，采用权利要求1所述的一种适用于路面病害检测体系的自动对焦系统，其特征在于：包括以下步骤：(1)采集路面病害照片，进行人工标定，将路面病害标出；(2)训练路面病害预检测模型，并将其部署于前端控制器中，该模型将用于路面病害的初步筛选；(3)激光对焦模块与可调焦摄像头通过USB数据线与前端控制器相连接，激光对焦模块用于计算焦点与路面缺陷中心的距离；(4)标定摄像头坐标系，从而可以通过拍到的图像，基于病害在图像中的位置确定其在物理空间中的位置；(5)系统运行，数据采集模块开始采集路面视频，并且发送特定帧给路面病害预检测系统检测；。(6)路面病害预检测系统根据加载的模型参数进行匹配，检...
【专利技术属性】
技术研发人员：芮建秋，胡靖，陈宏，罗桑，薛灵芝，刘双琳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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