一种道路检测车及道路检测方法与流程

文档序号:13755987阅读:619来源:国知局

本发明涉及道路检测技术,特别提供了一种道路检测车和使用该检测车的道路检测方法。



背景技术:

在高等级公路的建设、运营、养护维修中,道路的多项技术指标状况如路面平整度、路面车辙及路面破损等指标状况,对于道路建设部门和养护管理部门来说都是非常重要的。如何对上述指标进行快速、准确的检测与评价,一直是有关部门十分关注的问题。但是车辙、道路平整度以及路面破损位置不能与里程桩号准确对应,对于现有道路管理来说带来了不小的难题。



技术实现要素:

本发明具体提供了一种道路检测车,车体的下部在轮迹带对应的位置安装有激光平整度检测组件4,用于检测轮迹带处的路面平整度;

车体的后端上部两侧安装有用于拍摄路面图像的路面面阵相机3;

车体的后端上部两侧安装有用于拍摄车辙图像的车辙面阵相机2;

车体的后端上部安装有按照预设方式排布的点激光发射装置,以向路面发射点激光,点激光用作激光定位点;

车体的后端中部两侧设有线激光发射装置,以向路面发射用作标定车辙的线激光;

车体装配有里程桩桩号相机1,用于拍摄里程桩桩号图像并对里程桩桩号图像进行编号;

车体还设置有GPS定位装置。

点激光发射装置的预设方式为两排三列布置;

点激光在路面上形成激光点阵,激光点阵中横向间距为84厘米,纵向间距为50厘米。

车体的后端上部安装有LED照明灯组,以将灯光投射到地面,形成4m×0.6m的光面。

LED照明灯组的排列方式为:一排六组子LED照明灯组,子LED照明灯组由16盏LED灯按照两排八列的方式排布而成。

道路检测车还包括PLC自动化控制组件,

用于获取下述信息:

a、从激光平整度检测组件4获取所述路面平整度;

b、从路面面阵相机3获取所述路面图像;

c、从车辙面阵相机4获取所述车辙图像;

d、从里程桩桩号相机1获取所述里程桩桩号图像;

获得上述信息后,对路面平整度、路面图像、车辙图像、里程桩桩号图像进行综合处理得到破损路面和破损路面对应的位置。

线激光发射装置,以向路面发射两条总长度大于3.75米的线激光。

车体还安装有周边环境相机。

车体配有能够提供220V交流电的充放电的电源系统,以向车体内的设备装置供电。

一种利用的道路检测车进行道路检测的方法,以同步方式进行如下操作:

连续采集道路沿线的里程桩桩号图像,并对每一个里程桩桩号图像进行编号;

激光平整度检测组件4按照第一预设采样间距对路面平整度进行检测;

车辙面阵相机2按照第二预设采样间距连续采集车辙图像;

路面面阵相机3按照第三预设采样间距连续采集路面图像;车辙图像上包含有线激光;

路面图像上均包含激光定位点;

PLC自动化控制组件根据路面图像、车辙图像和里程桩桩号图像和路面平整度检测结果确定道路破损状况,道路破损状况包括:破损面积、破损类型、破损位置;

利用GPS定位装置采集里程桩的定位信息。

具体的,PLC自动化控制组件对路面图像和里程桩桩号图像进行处理确定上道路破损状况;包括:

PLC自动化控制组件利用路面图像上的激光定位点将所有路面图像合成为一张路面图像;

PLC自动化控制组件对路面图像进行去噪处理;

PLC自动化控制组件根据色彩差异对去噪处理后的路面图像进行分析,选出路面图像异常位置;

PLC自动化控制组件将所有路面图像异常处理位置与预存的道路破损样本进行比较,得出道路破损状况,道路破损状况包括:破损面积、破损类型、破损位置;

和/或,第二预设采样间距为20厘米;

和/或,第三预设采样间距为40厘米。

本发明中路面平整度、路面图像、车辙图像、里程桩桩号图像同步采集,一一对应,能够路面平整度、路面图像、车辙图像能与里程碑桩号进行准确对应,将相对应的上述各采集信息共同处理,能获得路面的各种性能指标,比如:路面破损情况,确定了路面破损情况后可以直接映射到里程桩桩号图像中,再将里程碑桩号与里程桩的定位信息相结合,进而准确确定道路破损状况。

点激光作为激光定位点,在对所有路面图像进行处理时激光定位点可以起到参照和标定的作用,能够将一张张照片按照激光点的位置合成为一张大的照片,线激光作为车辙的标定,该标定作用为:根据线激光形状计算当前位置的车辙大小,在对所有车辙图像进行处理时可以起到参照和标定的作用。

本发明车体的后端上部安装有按照预设方式排布的点激光发射装置,能够发射点激光,在路面面阵相机3对路面拍摄时,在路面图像中点激光则可以作为标定点使用,将同一标定点重合则能够将所有路面图像拼合成一个完整的路面图像,即将一张张照片按照激光点的位置合成为一张大的照片。从而方便后续路面破损的查找,并能够有利于路面破损的定位。点激光发射装置的预设方式为两排三列布置;点激光在路面上形成激光点阵,激光点阵中横向间距为84厘米,纵向间距为50厘米。激光点阵的布局是为了能是整个道路均能产生标定效果定。车体的后端上部两侧安装有用于拍摄车辙图像的车辙面阵相机2,该车辙面阵相机2可以用于拍摄车辙图像,车辙面阵相机2可以与路面面阵相机3安装于同一位置,车辙面阵相机2也配有相应的调整组件,以根据具体情况调整车辙面阵相机2的取景大

本发明中车体的后端中部两侧设有线激光发射装置,以向路面发射线激光,线激光用作标定车辙;该线激光为小角度线激光,激光采用安全的低功率可见光激光,避免了传统的大功率红外激光对人们眼睛的灼伤程度,小角度激光基本不对周边人员的眼睛造成任何损伤。两侧的线激光发射装置分别发射一条线激光,两条激光可以有部分重合或者些许间距,只要达到两条线激光的总长度大于车道的宽度,车道通常为3.75米,一条线激光的长度为2米左右。线激光的走向与车的轴向相垂直。而且,小角度线激光有效的车辙检测的精确度,两条线激光总长度大于道路的每一个车道距离,通常为3.75米,优选4米,通过线激光的形状衡量车辙的大小。

本发明的车体装配的里程桩桩号相机1,用于拍摄里程桩桩号图像并对里程桩桩号图像进行编号。里程桩桩号按照一定间距拍摄,所有里程桩桩号图像组合在一些可构成道路检测车行车过程中的里程桩整体图像,与路面图像进行统一,方便在确定路面破损后进行精确定位,提高定位的精准度。里程桩桩号与GPS定位装置相应,车体还设置了GPS定位装置,以采集里程桩的定位信息。确定某个里程桩处的道路有问题后,可以通过GPS定位装置采集的里程桩定位信息来确定具体的位置。另外,GPS定位装置还有一个重要作用,检测道路通过GPS装置定位一次以后,桩号信息会和GPS位置对应,以后检测时无需再校正里程桩号。

本发明的车体后端上部安装有LED照明灯组,以将灯光投射到地面,形成4m×0.6m的光面,LED照明灯组的排列方式优选为:一排六组子LED照明灯组,子LED照明灯组由16盏LED灯按照两排八列的方式排布而成。LED照明灯组是频闪状态,设置有调节组件,可以根据照明位置、大小进行调节。对路面破损的照明采用频闪的LED等同步倾斜照明,达到均匀照明的效果,解决了以往面阵相机拍摄图像中由于光线不充足导致的各种问题,采用LED照明灯组后,采集的图像画面清晰、亮度及对比度号、环境光干扰小,同时降低了系统的能耗。LED照明灯组的排列方式是为了保证路面照明充足,因此在这样的基础上,采用其他排布方式也是本发明所保护和引发的。

本发明包括了PLC自动化控制组件,用于从激光平整度检测组件4获取路面平整度,从所路面面阵相机3获取路面图像;从车辙面阵相机2获取车辙图像,从里程桩桩号相机1获取里程桩桩号图像,并对路面平整度、路面图像、车辙图像、里程桩桩号图像进行综合处理得到破损路面和破损路面对应的位置。其中,PLC自动化控制组件对路面图像和里程桩桩号图像进行处理确定上道路破损状况包括:PLC自动化控制组件利用路面图像上的激光定位点将所有路面图像合成为一张路面图像;PLC自动化控制组件对路面图像进行去噪处理;PLC自动化控制组件根据色彩差异对去噪处理后的路面图像进行分析,选出路面图像异常位置;PLC自动化控制组件将所有路面图像异常处理位置与预存的道路破损样本进行比较,得出道路破损状况,道路破损状况包括:破损面积、破损类型、破损位置。通过PLC自动化控制组件对路面图像进行处理,找出路面破损能够实现自动化效果,大幅提高了作业速度,避免传统道路检测中采用人工对图像进行分析带来的各种弊端,比如:人员工作状态不同,导致漏检、多检等情况的发生。

本发明提供的该道路检测车采用了220V可持续充放电的电源系统,替代了传统的车载自动发电装置,该可充放电的电源系统包括了电瓶和将电瓶中的电以共频纯正弦波输出的电源逆变器,从而该高效可再生的电源系统,可为道路检测车上的各种组件和附属设施进行不间断稳压供电,在行驶过程中可以给电瓶充电,同时外部交流电源也可以在空闲时给电源系统充电,无需车载发电机装置,有效降低噪音,实现了系统的零排放。该电源系统优选包括:电瓶组和电源逆变器,电源逆变器用于将电瓶组的电以共频纯正弦波输出。

该道路检测车除了上述的路面面阵相机3、车辙面阵相机2、里程桩桩号相机1等,在一些实施例中还设置了道路环境相机,用于拍摄了道路的护栏、道路两旁的地面图像、中心隔离带、边坡、远方图像等。上面的各种相机相互结合实现了道路检测车周边全景拍摄和右侧里程桩桩号的拍摄,将路面破损

实际使用中,首先开启道路检测车,当检测车向前行驶时,里程桩桩号相机1对道路沿线的里程牌按照固定间距进行连续拍摄,并通过控制计算机对每张照片进行编号;设在车辆下面的激光平整度检测组件4也按照固定的采样间距对路面平整度进行检测;同时,两条线激光投射到路面上,通过车辆上方的车辙面阵相机2进行拍摄,其拍摄的间距也是固定的,并与里程桩桩号相机1拍摄的频率保持同步;路面面阵相机3也同步进行拍摄,并通过频闪LED灯组提供辅助照明,通过照片中六个点激光的位置来进行图片合成,最终还原为一张整图,完整的记录了路面的破损情况。以上四部分采集的数据都以数据或者图片的信息完整的存储在计算机中,并对这些信息进行分类编号处理,具体为:按照位置统一编号,如同一个位置的平整度、车辙、破损、GPS信息编号都相同。在检测完成后,解析服务系统可以很方便快捷的得到道路各项技术指标。

路面平整度、路面图像、车辙图像、里程桩桩号图像同步采集,确定了路面破损情况后可以直接映射到里程桩桩号图像中,使破损位置、路面平整度、车辙图像能与里程碑桩号进行准确对应。

点激光作为激光定位点,在对所有路面图像进行处理时激光定位点可以起到参照和标定的作用,线激光作为车辙的标定,在对所有车辙图像进行处理时可以起到参照和标定的作用,该标定作用为:根据线激光形状计算当前位置的车辙大小,从而提高了破损位置与里程桩桩号的准确对应。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细说明:

图1为道路检测车的整体结构示意图。

具体实施方式

附图符号说明:

1里程桩桩号相机、2车辙面阵相机、3路面面阵相机、4激光平整度检测组件。

实施例1

一种道路检测车,车体的下部在轮迹带对应的位置安装有激光平整度检测组件4,用于检测轮迹带处的路面平整度;该激光平整度检测组件4与现有道路检测车的相应部件相似,该激光平整度检测组件4是为了检测轮迹带处的路面平整度,因此,主要安装于车体下部后轮前后的位置,车通常具备两个后轮,因此在对应位置会分别设置一个激光平整度检测组件4。

车体的后端上部两侧安装有用于拍摄路面图像的路面面阵相机3;路面面阵相机3主要用于连续拍摄路面情况,由于路面、车辆、道路的些许不同,路面面阵相机3的设置会配有调整组件,用于调整路面面阵相机3的取景方向、大小、位置等。

车体的后端上部两侧安装有用于拍摄车辙图像的车辙面阵相机;车体的后端上部安装有按照预设方式排布的点激光发射装置,以向路面发射点激光,点激光用作激光定位点;车体的后端中部两侧设有线激光发射装置,以向路面发射线激光,线激光用作标定车辙;车体装配有里程桩桩号相机,用于拍摄里程桩桩号图像并对里程桩桩号图像进行编号;车体还设置有GPS定位装置。

利用该道路检测车的道路检测方法为:以同步方式进行如下操作:连续采集道路沿线的里程桩桩号图像,并对每一个里程桩桩号图像进行编号;激光平整度检测组件按照第一预设采样间距对路面平整度进行检测;车辙面阵相机按照第二预设采样间距连续采集车辙图像;路面面阵相机按照第三预设采样间距连续采集路面图像;车辙图像上包含有线激光;路面图像上均包含激光定位点;PLC自动化控制组件根据路面图像、车辙图像和里程桩桩号图像和路面平整度检测结果确定道路破损状况,道路破损状况包括:破损面积、破损类型、破损位置;利用GPS定位装置采集里程桩的定位信息。

路面平整度、路面图像、车辙图像、里程桩桩号图像同步采集,一一对应,能够路面平整度、路面图像、车辙图像能与里程碑桩号进行准确对应,将相对应的上述各采集信息共同处理,能获得路面的各种性能指标,比如:路面破损情况,确定了路面破损情况后可以直接映射到里程桩桩号图像中,再将里程碑桩号与里程桩的定位信息相结合,进而准确确定道路破损状况。

点激光作为激光定位点,在对所有路面图像进行处理时激光定位点可以起到参照和标定的作用,能够将一张张照片按照激光点的位置合成为一张大的照片,线激光作为车辙的标定,在对所有车辙图像进行处理时可以起到参照和标定的作用,具体标定作用为:通过线激光的形状计算车辙的大小。

本实施例的车体的后端上部安装有按照预设方式排布的点激光发射装置,以向路面发射点激光,点激光用作激光定位点;该点激光发射装置能够发射点激光,在路面面阵相机3对路面拍摄时会将路面上的点激光拍摄仅图像中,在路面图像中点激光则可以作为标定点使用,将同一标定点重合则能够将所有路面图像拼合成一个完整的路面图像,即将一张张照片按照激光点的位置合成为一张大的照片。从而方便后续路面破损的查找,并能够有利于路面破损的定位。

点激光发射装置的预设方式为两排三列布置;点激光在路面上形成激光点阵,激光点阵中横向间距为84厘米,纵向间距为50厘米。激光点阵的布局是为了能是整个道路均能产生标定效果,所以,横向间距、纵向间距的数值也可以根据具体情况而定。

车体的后端上部两侧安装有用于拍摄车辙图像的车辙面阵相机2,该车辙面阵相机2可以用于拍摄车辙图像,车辙面阵相机2可以与路面面阵相机3安装于同一位置,车辙面阵相机2也配有相应的调整组件,以根据具体情况调整车辙面阵相机2的取景大小、方向、位置等。

本实施例的车体的后端中部两侧设有线激光发射装置,以向路面发射线激光,线激光用作标定车辙;该线激光为小角度线激光,激光采用安全的低功率可见光激光,避免了传统的大功率红外激光对人们眼睛的灼伤程度,小角度激光基本不对周边人员的眼睛造成任何损伤。两侧的线激光发射装置分别发射一条线激光,两条激光可以有部分重合或者些许间距,只要达到两条线激光的总长度大于车道的宽度,车道通常为3.75m,一条线激光的长度为2m左右。线激光的走向与车的轴向相垂直。而且,小角度线激光有效的车辙检测的精确度,两条线激光总长度大于道路的每一个车道距离通常为3.75m,优选方案为4m,通过线激光的形状衡量车辙的大小。

本实施例的车体装配有里程桩桩号相机1,用于拍摄里程桩桩号图像并对里程桩桩号图像进行编号。里程桩桩号按照一定间距拍摄,所有里程桩桩号图像组合在一些可构成道路检测车行车过程中的里程桩整体图像,与路面图像进行统一,方便在确定路面破损后进行精确定位,提高定位的精准度。

里程桩桩号与GPS定位装置相应,所以,车体还设置了GPS定位装置,以采集里程桩的定位信息。确定某个里程桩处的道路有问题后,可以通过GPS定位装置采集的里程桩定位信息来确定具体的位置。另外,GPS定位装置还有一个重要作用,检测道路通过GPS装置定位一次以后,桩号信息会和GPS位置对应,以后检测时无需再校正里程桩号。

本实施例的车体的后端上部安装有LED照明灯组,以将灯光投射到地面,形成4m×0.6m的光面,LED照明灯组的排列方式优选为:一排六组子LED照明灯组,子LED照明灯组由16盏LED灯按照两排八列的方式排布而成。LED照明灯组是频闪状态,设置有调节组件,可以根据照明位置、大小进行调节。对路面破损的照明采用频闪的LED等同步倾斜照明,达到均匀照明的效果,解决了以往面阵相机拍摄图像中由于光线不充足导致的各种问题,采用LED照明灯组后,采集的图像画面清晰、亮度及对比度号、环境光干扰小,同时降低了系统的能耗。LED照明灯组的排列方式是为了保证路面照明充足,因此在这样的基础上,采用其他排布方式也是本实施例所保护和引发的。

本实施例的PLC自动化控制组件,用于从激光平整度检测组件4获取路面平整度,从所路面面阵相机3获取路面图像;从车辙面阵相机2获取车辙图像,从里程桩桩号相机1获取里程桩桩号图像,并对路面平整度、路面图像、车辙图像、里程桩桩号图像进行综合处理得到破损路面和破损路面对应的位置。PLC自动化控制组件对路面图像和里程桩桩号图像进行处理确定上路破损状况,包括:

PLC自动化控制组件利用路面图像上的激光定位点将所有路面图像合成为一张路面图像

PLC自动化控制组件对路面图像进行去噪处理;

PLC自动化控制组件根据色彩差异对去噪处理后的路面图像进行分析,选出路面图像异常位置;

PLC自动化控制组件将所有路面图像异常处理位置与预存的道路破损样本进行比较,得出道路破损状况,道路破损状况包括:破损面积、破损类型、破损位置。

通过PLC自动化控制组件对路面图像进行处理,找出路面破损能够实现自动化效果,大幅提高了作业速度,避免传统道路检测中采用人工对图像进行分析带来的各种弊端,比如:人员工作状态不同,导致漏检、多检等情况的发生。

本实施例的道路检测车采用了220V可持续充放电的电源系统,替代了传统的车载自动发电装置,该可充放电的电源系统包括了电瓶和将电瓶中的电以共频纯正弦波输出的电源逆变器,从而该高效可再生的电源系统,可为道路检测车上的各种组件和附属设施进行不间断稳压供电,在行驶过程中可以给电瓶充电,同时外部交流电源也可以在空闲时给电源系统充电,无需车载发电机装置,有效降低噪音,实现了系统的零排放。该电源系统优选包括:电瓶组和电源逆变器,电源逆变器用于将电瓶组的电以共频纯正弦波输出。

该道路检测车除了上述的路面面阵相机3、车辙面阵相机2、里程桩桩号相机1等,还设置了道路环境相机,用于拍摄了道路的护栏、道路两旁的地面图像、中心隔离带、边坡、远方图像等。上面的各种相机相互结合实现了道路检测车周边全景拍摄和右侧里程桩桩号的拍摄,将路面破损处的图像与其他采集的各种图像相比对,可以提高了路面破损的准确定位。

利用上述道路检测车的道路检测方法,以同步方式进行如下操作:

连续采集道路沿线的里程桩桩号图像,并对每一个里程桩桩号图像进行编号;

激光平整度检测组件4按照第一预设采样间距对路面平整度进行检测;

车辙面阵相机2按照第二预设采样间距,连续采集车辙图像,优选间距为20cm;

路面面阵相机3按照第三预设采样间距,连续采集路面图像,优选间距为40cm;

车辙图像上包含有线激光;

路面图像上均包含激光定位点;

PLC自动化控制组件根据路面图像、车辙图像和里程桩桩号图像和路面平整度检测结果确定道路破损状况,道路破损状况,包括:破损面积、破损类型、破损位置;

利用GPS定位装置采集里程桩的定位信息。

其中,PLC自动化控制组件对路面图像和里程桩桩号图像进行处理确定上道路破损状况包括:

PLC自动化控制组件利用路面图像上的激光定位点将所有路面图像合成为一张路面图像;

PLC自动化控制组件对路面图像进行去噪处理;

PLC自动化控制组件根据色彩差异对去噪处理后的路面图像进行分析,选出路面图像异常位置;

PLC自动化控制组件将所有图像异常处理位置与预存的道路破损样本进行比较,得出道路破损状况,道路破损状况包括:破损面积、破损类型、破损位置。

实际应用中,首先开启道路检测车,当检测车向前行驶时,里程桩桩号相机1对道路沿线的里程牌按照固定间距进行连续拍摄,并通过控制计算机对每张照片进行编号;设在车辆下面的激光平整度检测组件4也按照固定的采样间距对路面平整度进行检测;同时,两条线激光投射到路面上,通过车辆上方的车辙面阵相机2进行拍摄,其拍摄的间距也是固定的,并与里程桩桩号相机1拍摄的频率保持同步;路面面阵相机3也同步进行拍摄,并通过频闪LED灯组提供辅助照明,通过照片中六个点激光的位置来进行图片合成,最终还原为一张整图,完整的记录了路面的破损情况。以上四部分采集的数据都以数据或者图片的信息完整的存储在计算机中,并对这些信息进行分类编号处理,具体为:按照位置统一编号,如同一个位置的平整度、车辙、破损、GPS信息编号都相同。在检测完成后,解析服务系统可以很方便快捷的得到道路各项技术指标。

路面平整度、路面图像、车辙图像、里程桩桩号图像同步采集,确定了路面破损情况后可以直接映射到里程桩桩号图像中,使破损位置、路面平整度、车辙图像能与里程碑桩号进行准确对应。

点激光作为激光定位点,在对所有路面图像进行处理时激光定位点可以起到参照和标定的作用,线激光作为车辙的标定,在对所有车辙图像进行处理时可以起到参照和标定的作用,该标定作用为:根据线激光形状计算当前位置的车辙大小,从而提高了破损位置与里程桩桩号的准确对应。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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