道路路面检测方法及系统技术方案

一种道路路面检测方法，包括如下步骤：通过路面行驶采集加速度；根据采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型；通过匹配检验判断所述垂直方向的加速度与混合高斯模型是否匹配，若否，则传输所述采集到的加速度。上述道路路面检测方法及系统，在路面行驶过程中采集垂直方向上的加速度作为特征，在混合高斯模型中进行匹配检验，以得到不与混合高斯模型相匹配的加速度，这一加速度为垂直方向上的加速度，因此对应了车辆经过减速带或者井盖、坑、土包时的加速度，如果垂直方向的加速度与混合高斯模型匹配时，则对采集到的加速度进行数据传输，在不丢失信息的情况下降低了数据传输量和计算量，节省网络带宽。

【技术实现步骤摘要】
道路路面检测方法及系统
本专利技术涉及信号处理技术，特别是涉及一种道路路面检测方法及系统。
技术介绍
传统的道路路面检测过程主要是通过对道路路面进行人工抽查后形成书面检测报告以及群众自发报告的方式进行，但是这两种方式存在着以下缺点需要耗费巨大的人工成本，无法有效选择重点监测区域，检查周期长，监测效率低，且检查的范围也非常有限。 因此，为了克服上述缺点，采用了设置于车辆中的车载传感器系统进行道路状况的监测。车载传感器系统在车辆行驶过程中进行数据采集后将采集到的数据传输到服务器中。然而，由于车载传感器系统不对采集到的数据进行处理便将其进行传输，而对道路路面检测仅仅需要车辆经过减速带或者井盖、坑、土包时采集到的数据，因此车载传感器系统所传输的数据中只有小部分是有效数据，耗费了极大的数据传输量。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能降低数据传输量的道路路面检测方法。此外，还有必要提供一种能降低数据传输量的道路路面检测系统。一种道路路面检测方法，包括如下步骤通过路面行驶采集加速度；根据采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型；通过匹配检验判断所述采集到的垂直方向的加速度与混合高斯模型是否匹配，若否，则传输所述采集到的加速度。优选地，所述根据采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型的步骤为根据所述采集到的垂直方向的加速度构建混合高斯模型；对所述混合高斯模型中的参数进行初始化处理，并形成初始化处理后的混合高斯模型；通过所述初始化处理后的混合高斯模型判断是否存在至少一个高斯分布与采集到的垂直方向的加速度相匹配，若是，则根据设定的学习速率以及与所述加速度相匹配的高斯分布中对应的参数更新与所述加速度相匹配的高斯分布，并通过设定的学习速率更新所有高斯分布的权系数。优选地，所述根据采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型的步骤还包括当判断到不存在至少一个高斯分布与采集到的垂直方向的加速度相匹配时，获取每一高斯分布对应的权系数及标准差；计算所述每一高斯分布中权系数与标准差之间的比值；提取所述比值最小的高斯分布，并通过重新赋初值对所述比值最小的高斯分布进行更新。优选地，所述根据采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型的步骤还包括对更新后的混合高斯模型计算高斯分布中权系数与标准差之间的比值； 按照所述权系数与标准差之间的比值大小对高斯分布进行重新排列；从排列的高斯分布中按照所述权系数与标准差之间的比值从大到小的顺序提取预设数量的高斯分布；由所述提取的高斯分布生成混合高斯模型。优选地，所述传输所述采集到的加速度的步骤之前还包括当判断到所述采集到的加垂直方向的速度均与混合高斯模型匹配，则查询所述匹配检验的阈值系数是否为第一阈值系数，若是，则取第二阈值系数进行匹配检验，判断所述采集到的垂直方向的加速度与混合高斯模型是否匹配，若否，则进入传输所述采集到的加速度的步骤。一种道路路面检测系统，包括加速度采集模块，用于根据路面行驶采集加速度；处理模块，用于通过采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型；匹配检验模块，用于通过匹配检验判断所述采集到的垂直方向的加速度与混合高斯模型是否匹配，若否，则通知传输模块；所述传输模块用于传输所述采集到的加速度。优选地，所述处理模块包括模型构建单元，用于根据所述采集到的垂直方向的加速度构建混合高斯模型；初始化单元，用于对所述混合高斯模型中的参数进行初始化处理，并形成初始化处理后的混合高斯模型；高斯分布检验单元，用于通过所述初始化处理后的混合高斯模型判断是否存在至少一个高斯分布与采集到的垂直方向的加速度相匹配，若是，则通知更新单元；所述更新单元用于根据设定的学习速率以及与所述加速度相匹配的高斯分布中对应的参数更新与所述加速度相匹配的高斯分布，并通过设定的学习速率更新所有高斯分布的权系数。优选地，所述处理模块还包括均值获取单元，用于当所述高斯分布检验单元判断到不存在至少一个高斯分布与采集到的垂直方向的加速度相匹配时，获取每一高斯分布对应的权系数及标准差；比值计算单元，用于计算所述每一高斯分布中权系数与标准差之间的比值； 所述更新单元还用于提取所述比值最小的高斯分布，并通过重新赋初值对所述比值最小的高斯分布进行更新。优选地，所述处理模块还包括高斯分布比值计算单元，用于对更新后的混合高斯模型计算高斯分布中权系数与标准差之间的比值；排列单元，用于按照所述权系数与标准差之间的比值大小对高斯分布进行重新排列；提取单元，用于从排列的高斯分布中按照所述权系数与标准差之间的比值从大到小的顺序提取预设数量的高斯分布，并由所述提取的高斯分布生成混合高斯模型。优选地，还包括查询模块，用于当判断到所述采集到的垂直方向的加速度均与混合高斯模型匹配，则查询所述匹配检验的阈值系数是否为第一阈值系数，若是，则通知所述匹配检验模块；所述匹配检验模块还用于取第二阈值系数进行匹配检验，判断所述采集到的垂直方向的加速度与混合高斯模型是否匹配，若否，则通知所述传输模块。上述道路路面检测方法及系统，在路面行驶过程中采集加速度作为特征，在混合高斯模型中进行匹配检验，以得到不与混合高斯模型相匹配的垂直方向的加速度，因此对应了车辆经过减速带或者井盖、坑、土包时的垂直方向的加速度，仅在此时对加速度进行数据传输，在不丢失信息的情况下降低了数据传输量和计算量，节省网络带宽。上述道路路面检测方法及系统，由于采集到的垂直方向上的加速度是不断变化的，因此需要根据加速度以及对应的高斯分布进行更新，使得混合高斯模型被不断地学习更新，提高道路路面检测的准确性，适应检测场景的变化。 上述道路路面检测方法及系统在进行了匹配检验后，如果判断到所有采集到的加速度都不与混合高斯模型相匹配，则需要查询当前所用的阈值系数是否为第一阈值系数， 如果此时使用的是第一阈值系统，则应当使用第二阈值系统进行匹配检验以再次对所有采集的加速度进行匹配检验，以防止漏检的情况发生，降低了检测过程中的漏检率。附图说明图1为一个实施例中道路路面检测方法的流程图2为— 个实施例中根据采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型的方法流程图 图3为另一个实施例中根据采集到的垂直方向的加速度确定混合高斯模型的方法流程图4为另一个实施例中道路路面检测方法的流程图5为一个实施例中道路路面检测系统的结构示意图6为一个实施例中处理模块的结构示意图7为另一个实施例中处理模块的结构示意图8为一个实施例中在包含了土坑的道路路面中行驶得到的原始波形图9为一个实施例中在包含了土坑的道路路面中行驶得到的事件标示图10为--个实施例中在包含了土坑的道路路面中行驶得到的经混合高斯模型处理的波形图 图11为--个实施例中在包含了石块的道路路面中行驶得到的原始波形图12为--个实施例中在包含了石块的道路路面中行驶得到的事件标示图13为--个实施例中在包含了石块的道路路面中行驶得到的经混合高斯模型处理的波形图 图14为--个实施例中在包含了搓板路的道路路面中行驶得到的原始波形图15为--个实施例中在包含了搓板路的道路路面中行驶得到的事件标示图16为一个实施例中在包含了搓板路的道路路面中行驶得到的经混合高斯模型处理的波形图；图17为一个实施例中在包含了波浪路的道路路面中行驶得到的原始波形图；图18为一个实施例中在包含了波浪路的道路路面中行驶得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁鸣鸣，魏明明，吕婧，黄晓霞，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：