路面裂缝检测系统技术方案

本发明专利技术公开一种路面裂缝检测系统，包括有信息采集系统、数据存储显示系统、电源管理系统、数据处理系统、GPS定位系统。通过信息采集系统视频记录路面破损信息，结合GPS定位系统的GPS和公路里程桩号对病害位置进行定位，利用数据存储显示系统的数字图像处理技术对病害进行识别，既可得到客观稳定的检测结果，又能快速准确地对病害进行定位、测量。本发明专利技术针对路面裂缝检测工作，实现完成了相关信息实时监测、数据存储回放、GPS信息与里程桩号实时关联、裂缝状态信息度量等需求，设计了车载检测系统，满足了实际路面裂缝检测的应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动检测领域技术，尤其是指一种路面裂缝检测系统。
技术介绍
高速公路由于行车荷载作用和自然因素的影响，路面会逐渐产生各种破损。其中，路面裂缝作为路面病害的重要特征，其检测方法一直受到关注。我国传统的沥青路面裂缝识别工作主要依靠人工检测，它存在4个明显的缺陷：依赖工作人员经验，测量结果无统一标准；工作期间人员安全性差，测量环境恶劣；采集、测量耗时长，工作效率低下；原始资料不完整，测量数据难以核准。国外早在20世纪80年代中后期就纷纷着手展开相关研究，但产品在引用中受到诸多限制：进口设备价格昂贵，难以推广；与国内技术标准的统一性差；设备维修、保养、标定等工作具有技术依赖性。基于上述原因，在国内外已有成果的基础上，开展沥青路面快速检测与养护技术的研究、发展及应用，对于全面提高我国公路的管养水平有着十分重要的现实意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种路面裂缝检测系统，针对路面裂缝检测工作，实现完成了相关信息实时监测、数据存储回放、GPS信息与里程桩号实时关联、裂缝状态信息度量等需求。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种路面裂缝检测系统，包括有信息采集系统、数据存储显示系统、电源管理系统、数据处理系统、GPS定位系统；该信息采集系统包括CCD线扫描相机和为CCD线扫描相机提供光源的路面照明系统；该数据存储显示系统包括主机、连接主机的主机PCI总线、分别连接于主机PCI总线的用于存储数据信息的SATA硬盘、用于通讯的千兆网卡、用于显示的显示前端、串接于主机PCI总线的图像采集卡、外触发适配卡、触发信号倍频电路，该图像采集卡连接于CCD线扫描相机并采集视频信号，该触发信号倍频电路接收车行同步信号，该外触发适配卡使CCD线扫描相机摄像速度与检测车行驶速度相匹配，实现车载速度与摄像速度同步；该GPS定位系统连接于主机PCI总线，实现路面裂缝位置的定位，由主机PCI总线将定位信息上存到主机；该数据处理系统包括PCI总线、分别连接于PCI总线的用于对路面裂缝进行分析、定位处理的数据处理平台、用于通讯的千兆网卡和数据备份硬盘；所述电源管理系统为信息采集系统、数据存储显示系统、数据处理系统提供电源。优选的，所述CCD线扫描相机使用分辨率为2k、单车道路面图像幅宽达到4m的电荷耦合摄像头。优选的，所述路面照明系统采用4个功率为36W的车用12V DC氙灯，照明角度在垂直0°～75°范围可调。优选的，所述图像采集板卡内置数字解码器、模/数转换器、比例缩放模块、裁减模块、色空变换模块，输入的视频信号经数字解码器、模/数转换器、比例缩放、裁减、色空变换等处理，经主机PCI总线传到主机内存进行存储。优选的，所述触发信号倍频电路包括依次串联的输入电路、光耦电气隔离电路、鉴相比较电路、低通滤波LPF电路、压控震荡VCO电路、输出电路，该压控震荡VCO电路和鉴相比较电路的输入端之间接入1 /N 分频器，1 /N 分频器连接拨码开关，输入信号由检测车霍尔车速传感器输出的TTL电平获得，经过光耦电气隔离，进入锁相环，它由鉴相PD、低通滤波LPF、压控震荡VCO 3个环节组成，压控振荡器和鉴相比较输入端之间接入1 /N 分频器，倍频数N 由拨码开关控制。优选的，所述电源管理系统采用阀控密封铅酸蓄电池分别为数据采集显示系统和照明光源以及差分GPS提供12 VDC不间断电压；采集显示系统工控机设备需经12VDC～220 VAC逆变器转化成所需的220 V交流市电；相机供电使用输出严格正弦信号的大功率UPS；一次采集工作结束后，通过15 V稳压、输出电流6 A的离线式充电回路进行充电。优选的，所述主机内置有对裂缝处理识别的程序模块，包括路面图像采集模块和图像分析模块，该路面图像采集模块主要完成路面视频采集与存储、GPS信息存储、标定信息输入及其相关信息的记录和系统工作状态监视功能；该离线图像分析模块主要完成对图像的无缝拼接，图像的非线性缩放浏览，图像的增强处理，计算路面定位，根据裂缝位置查询原始图像，以及单幅图像的导出功能。 本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过视频记录路面破损信息，结合GPS和公路里程桩号对病害位置进行定位，利用数字图像处理技术对病害进行识别，既可得到客观稳定的检测结果，又能快速准确地对病害进行定位、测量。本专利技术针对路面裂缝检测工作，实现完成了相关信息实时监测、数据存储回放、GPS信息与里程桩号实时关联、裂缝状态信息度量等需求，设计了车载检测系统，满足了实际路面裂缝检测的应用要求。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是本专利技术之实施例的系统结构原理框图；图2是本专利技术之实施例中图像采集卡的原理图；图3是本专利技术之实施例中触发信号倍频电路的原理图；图4是本专利技术之实施例中图像分析软件工作界面；图5是本专利技术之实施例中检测车在通州张采路K5～K10公里路段对裂缝进行状态参数测量后统计生成的报表。附图标识说明：10、信息采集系统               11、CCD线扫描相机12、路面照明系统               20、数据存储显示系统21、主机                       22、主机PCI总线23、SATA硬盘                 24、千兆网卡25、显示前端                   26、图像采集卡261、数字解码器                262、模/数转换器263、比例缩放模块              264、裁减模块265、色空变换模块              27、外触发适配卡28、触发信号倍频电路           281、输入电路282、光耦电气隔离电路          283、鉴相比较电路284、低通滤波LPF电路         285、压控震荡VCO电路286、输出电路                 287、1/N分频器288、拨码开关                 29、车行同步信号30、电源管理系统40、数据处理系统              41、PCI总线42、数据处理平台              43、千兆网卡44、数据备份硬盘              50、GPS定位系统具体实施方式请参照图1所示，其显示出了本专利技术之较佳实施例的具体结构，包括有信息采集系统10、数据存储显示系统20、电源管理系统30、数据处理系统40、GPS定位系统50。其中，该信息采集系统10包括CCD线扫描相机11和为CCD线扫描相机11提供光源的路面照明系统12。该数据存储显示系统20包括主机21、连接主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路面裂缝检测系统，其特征在于：包括有信息采集系统、数据存储显示系统、电源管理系统、数据处理系统、GPS定位系统；该信息采集系统包括CCD线扫描相机和为CCD线扫描相机提供光源的路面照明系统；该数据存储显示系统包括主机、连接主机的主机PCI总线、分别连接于主机PCI总线的用于存储数据信息的SATA硬盘、用于通讯的千兆网卡、用于显示的显示前端、串接于主机PCI总线的图像采集卡、外触发适配卡、触发信号倍频电路，该图像采集卡连接于CCD线扫描相机并采集视频信号，该触发信号倍频电路接收车行同步信号，该外触发适配卡使CCD线扫描相机摄像速度与检测车行驶速度相匹配，实现车载速度与摄像速度同步；该GPS定位系统连接于主机PCI总线，实现路面裂缝位置的定位，由主机PCI总线将定位信息上存到主机；该数据处理系统包括PCI总线、分别连接于PCI总线的用于对路面裂缝进行分析、定位处理的数据处理平台、用于通讯的千兆网卡和数据备份硬盘；所述电源管理系统为信息采集系统、数据存储显示系统、数据处理系统提供电源。

【技术特征摘要】
1.一种路面裂缝检测系统，其特征在于：包括有信息采集系统、数据存储显示系统、电源管理系统、数据处理系统、GPS定位系统；
该信息采集系统包括CCD线扫描相机和为CCD线扫描相机提供光源的路面照明系统；
该数据存储显示系统包括主机、连接主机的主机PCI总线、分别连接于主机PCI总线的用于存储数据信息的SATA硬盘、用于通讯的千兆网卡、用于显示的显示前端、串接于主机PCI总线的图像采集卡、外触发适配卡、触发信号倍频电路，该图像采集卡连接于CCD线扫描相机并采集视频信号，该触发信号倍频电路接收车行同步信号，该外触发适配卡使CCD线扫描相机摄像速度与检测车行驶速度相匹配，实现车载速度与摄像速度同步；
该GPS定位系统连接于主机PCI总线，实现路面裂缝位置的定位，由主机PCI总线将定位信息上存到主机；
该数据处理系统包括PCI总线、分别连接于PCI总线的用于对路面裂缝进行分析、定位处理的数据处理平台、用于通讯的千兆网卡和数据备份硬盘；
所述电源管理系统为信息采集系统、数据存储显示系统、数据处理系统提供电源。
2.根据权利要求1所述的路面裂缝检测系统，其特征在于：所述CCD线扫描相机使用分辨率为2k、单车道路面图像幅宽达到4m的电荷耦合摄像头。
3.根据权利要求1所述的路面裂缝检测系统，其特征在于：所述路面照明系统采用4个功率为36W的车用12V DC氙灯，照明角度在垂直0°～75°范围可调。
4.根据权利要求1所述的路面裂缝检测系统，其特征在于：所述图像采集板卡内置数字解码器、模/数转换器、比例缩放模块、裁减模块、色空变换模块，输入的视频信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李遵杰，周爱明，
申请(专利权)人：广东惠利普路桥信息工程有限公司，
类型：发明
国别省市：