一种三维可视化的路面破损信息的检测方法及检测装置的制造方法

文档序号:10484530阅读:302来源:国知局
一种三维可视化的路面破损信息的检测方法及检测装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种三维可视化的路面破损信息的检测方法及检测装置,该方法包括如下步骤:将光栅条纹投影到待检测路面上;分别摄取投影的光栅条纹图像,并将该图像信息发送至处理器;对该图像信息进行处理,以形成三维路面图形数据并根据该三维路面几何数据,完成路面的三维重构;对三维路面图形进行彩色渲染;利用连通域标记法识别出经过彩色渲染的路面图形中的各种路面破损类型;计算各个路面信息中的路面破损特征;最后将计算出的路面破损特征作为检测结果输出。该方法检测准确、高效而且能够检测多种路面破损信息。本发明还包括一种三维可视化的路面破损信息的检测装置,其包括:光栅投影仪,两台CCD摄像机,光电编码器以及检测控制计算机。
【专利说明】
一种三维可视化的路面破损信息的检测方法及检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种检测方法,特别涉及一种三维可视化的路面破损信息的检测方 法。本发明还涉及一种三维可视化的路面破损信息的检测装置。
【背景技术】
[0002] 目前,过量的交通荷载、复杂的交通组织和车辆行驶、多变的气候条件等因素会导 致道路,尤其是沥青路面出现不同程度的损坏。其损坏类型和种类很多,不仅有裂缝类、松 散类等二维类损坏,也有车辙、沉陷、拥包等三维类损坏。若不及时修复而继续通车,会加剧 损坏程度、增加道路养护成本,缩短道路的使用寿命,影响行车的安全性和舒适性。因此,需 要定期对沥青路面进行检测和评价,制定出有效的养护决策。
[0003] 现有的检测方法主要是人工检测和多功能检测车检测。人工测量检测准确率高, 但成本大、效率低,存在安全隐患,而且会影响正常交通。而多功能检测车虽然弥补了人工 检测的不足,但其主要检测对象是二维类的损坏,无法准确识别拥包、车辙、沉陷等三维类 损坏的破损信息,检测结果不够全面,进而影响检测结果的完整性和准确性。
[0004] 此外,现有的多功能检测车对路面数据的采集方法主要有两种:线激光检测和点 激光检测。点激光检测一般采用安装在同一横梁上的若干个间距为l〇cm~30cm点激光器对 路面的横断面进行检测,该检测方法的横向采样间隔在l〇cm~30cm,受车速及采样频率的 制约,纵向采样间隔至少在20cm以上。线激光器检测的横向间隔虽然很小,但纵向间隔过大 的问题依然没有解决,使得在实际应用中,路面真实形态的还原程度受很大制约,例如横向 路面裂缝及突起等。

【发明内容】

[0005] 为克服现有技术的不足,本发明提供了一种基于光栅投影的三维可视化路面破损 信的检测方法,其可以提高横向及纵向检测精度,以能够更为真实的还原路面的三维状况。
[0006] 本发明的一种三维可视化的路面破损信息的检测方法,其包括如下步骤:
[0007] S1:利用光栅投影仪将光栅条纹投影到待检测路面上;
[0008] S2:利用两台CCD摄像机分别摄取所投影的光栅条纹图像,并将摄取的图像信息发 送至处理器;
[0009] S3:利用傅立叶变换对该图像信息进行处理,以形成三维路面几何数据,并根据该 三维路面几何数据,完成路面的三维重构;
[0010] S4:将测量得到的路面采样点的相对高程值按对数分层,并根据分层的高程值和 已建立的色彩表的映射关系对三维重构路面进行彩色渲染;
[0011] S5:基于不同种类的路面破损参考值,利用连通域标记法识别出经过彩色渲染的 路面图形中的各种路面破损类型;
[0012] S6:利用外接矩形和二重积分算法计算各个路面信息中的路面破损特征;
[0013] S7:将包含有路面破损类型和路面破损特征的路面破损信息作为检测结果输出。
[0014] 优选地,在所述步骤S1之前还包括步骤SO:利用张友正标定法对所述两台(XD摄像 机进行标定,其中,该步骤so包括:
[0015] S01:将预设的棋盘格放在作为标定物的检测车底的路面上;
[0016] S02:使用两台C⑶摄像机以不同角度拍摄八张标定物的照片;
[0017] S03:从照片中提取棋盘黑白间隔的角点作为特征点;
[0018] S04:估算理想无畸变情况下的摄像头内、外参数;
[0019] S05:使用最小二乘法估算两台CCD摄像机的畸变系数,以对摄取的图像进行校正。
[0020] 更优选地,所述步骤S3进一步包括:
[0021] S31:将光栅投影到待测路面表面,用两个CCD摄像机实时拍摄背路面面形分布调 制的变形光场;
[0022] S32:对采集到的光栅图像进行快速傅里叶变换,从频域中滤出包含被测路面高度 信息的基频分量,再逆傅里叶变换,得到路面面形的相位分布;
[0023] S33:据相位与高度分布之间的映射关系,计算出被测路面的三维面形数据。
[0024] 更优选地,所述步骤S32进一步包括:
[0025] 当光栅投影在基准面时,设参考平面上的点C在CCD摄像机阵列上的任意一点S成 像,则S点上有一相位:队=色、;
[0026] 当光栅投影在道路表面时,路面上的点在S上成像,于是S上有一新相位: = 0d,其中为基准面上点D的相位;可以得到CCD摄像机阵列上的S点先后两次成像 得到的两个相位良和%的差值么#;
[0027] 于是有:
[0028] A0〇, y) = 0(x,y) - 0'(x,y)二
[0029] 其中,为前后两次成像的相位差,fQ是投影光栅的基频,b为基准面上C、D 两点之间的距离;
[0030] 再由相似三角形原理可得:
[0032]当m>>h(X,y)时,高度分布和相位差的关系近似表示为:
[0034]通过相位展开求得相位差分布么以计算出路面的高度分布h(x,y)。
[0035]优选地,在所述步骤S4中,对路面采样点的相对高程值按对数分层包括步骤:
[0036]如果采集点的相对高程值在0~± 10mm之间时,对该数据取对数之后集中在0~1 之间的数据,分配10种颜色,用以显示路面的平整信息;
[0037]当采集点的相对高程数据在± 10~± 100之间时,对该数据取对数之后集中在0~ 1之间的数据,分配另外10种颜色,用于表征路面的破损信息;
[0038] 其中,所述相对高程值是指路面各采样点相对于路面基准面的相对高度值。
[0039] 优选地,在步骤S5中,所述连通域标记法采用两遍扫描法,其中,
[0040] 第一遍扫描时根据每个像素高度值所属不同区域赋予该像素一个标签,并且对属 于同一个连通区域但具有不同值的标签合并,也就是记录它们之间的相等关系;
[0041] 第二遍扫描将具有相等关系的标签所标记的像素归为同一个连通区域,并为他们 赋予一个新的标签;
[0042] 根据路面评价指标对破损进行分类,以识别出各种破损的类型。
[0043] 优选地,所述路面破损信息中的路面破损特征包括:破损长度、破损宽度、破损面 积和破损体积;
[0044]其中,破损长度、破损宽度和破损面积通过外接矩形获得,破损体积通过二重积分 算法获得。
[0045] 本发明还涉及一种三维可视化的路面破损信息的检测装置,其包括:光栅投影仪, 其将光栅条纹投影到待检测路面上;两台CCD摄像机,其分别摄取投影的光栅条纹图像,并 将该图像的信息发送至检测控制计算机;光电编码器,其安装在车辆的轮轴上,并且连接两 台CCD摄像机;检测控制计算机,其分别与光栅投影仪和两台CCD摄像机电连接,用于将采集 并融合后的各像素点的三维坐标完成路面的三维重构、彩色渲染、路面破损识别和路面破 损特征计算,并且将计算出的路面破损特征作为检测结果输出。
[0046] 优选地,所述两台C⑶摄像机与地面基准面成45°的夹角。
[0047] 优选地,所述光栅投影仪中安装有同步信号触发器,以使得该光栅投影仪和两台 C⑶摄像机能够同步工作。
[0048]本发明的有益效果体现在:所述基于光栅投影的测量公路路面三维信息的技术方 案,横向及纵向检测精度可达毫米量级,能够更为真实的还原路面的三维状况,可以有效的 实现公路路面三维几何数据的采集与测量,为道路三维模型的重构提供了精确的数据支 持。所述基于对数映射的高程晕染技术,能够更加生动有效的显示出道路的信息,便于决策 者直观观察路面的多种破损如车辙、坑槽、拥包等。所述基于连通域标记的破损识别算法, 能够准确全面的识别出路面的各类破损。所述路面破损特征的计算方法贴近实际,算法的 精确度较高。本发明实现了真正意义上的针对三维类破损的快速、自动检测,提高了路况信 息采集的完整性和评价的科学性。
【附图说明】
[0049] 图1为本发明的三维可视化的路面破损信息的检测方法的流程图;
[0050] 图2为本发明中的所述两台CCD摄像机进行标定的测量原理图;
[0051]图3为路面的三维重构的步骤中建立三维网格路面的示意图;
[0052]图4为本发明的三维可视化的路面破损信息的检测装置的结构原理图;
[0053]图5为图4中的M部的局部示意图。
【具体实施方式】
[0054]本发明涉及一种基于光栅投影的三维可视化的路面破损信息的检测装置和检测 方法。该检测装置和方法涉及包括两台CCD摄像机、光栅投影仪和上位检测控制计算机。其 中所涉及的技术方案是利用投影设备将光栅图像投影于待测道路表面,CCD摄像机随着光 电编码器的脉冲输入,对光栅图像进行摄取。如果路面存在沉陷、坑槽、拥包等凹凸不平的 破损时,会在道路表面产生畸变条纹,这些畸变条纹包含了道路表面各点的三维信息。为减 小单CCD摄像机拍摄三维路面可能产生的盲区问题,使用两台CCD摄像机同时拍摄被路面调 制后的光栅条纹图像,并实时传输给处理计算机,经傅里叶变换轮廓术处理,得到真实路面 的三维数据,利用OpenGL技术完成路面的三维重构。然后利用基于对数映射的高程晕染技 术完成重构路面的彩色渲染,利用基于连通域标记的破损识别算法识别路面破损并对破损 特征进行计算。
[0055]如图1所示,本发明的一种三维可视化的路面破损信息的检测方法,其包括如下步 骤:
[0056]步骤S0,首先利用张友正标定法对所述两台CCD摄像机进行标定。具体的,在真正 测量路面的三维信息前,要对两台CCD摄像机进行标定,获取摄像机的内外参数以及畸变系 数,以对摄取的图像进行校正。摄像头由于光学透镜的特性使得成像存在着径向畸变,可由 三个参数确定;由于装配方面的误差,传感器与光学镜头之间并非完全平行,因此成像存在 切向畸变,可由两个参数确定。单个摄像头的定标主要是计算出摄像头的内参、五个畸变参 数以及外参。双目摄像头定标不仅要得出每个摄像头的内部参数,还需要通过标定来测量 两个摄像头之间的相对位置,即右摄像头相对于左摄像头的三维平移矩阵和旋转矩阵参 数。
[0057]这里采用张正友标定法,把一张打印好的棋盘格放于参考平面上,这里为检测车 底的路面,作为标定物品。使用双CCD摄像机以不同角度拍摄标定物八张照片。从照片中提 取棋盘黑白间隔的角点作为特征点。估算理想无畸变情况下,五个内参和所有外参。使用最 小二乘法估算CCD摄像机的畸变系数,并优化求精,利用这些信息,就可以进行畸变矫正及 图像校正。
[0058]如图1所示,在步骤S1,利用光栅投影仪将光栅条纹投影到待检测路面上,随后在 步骤S2,利用两台CCD摄像机分别摄取投影的光栅条纹图像,并将该图像信息发送至处理 器。在步骤S3,利用傅立叶变换对该图像信息进行处理,以形成三维路面图形数据。
[0059] 这里,步骤S3详细描述如下:
[0060]采用基于投影光栅的傅里叶变换轮廓术采集路面数据的工作流程如下:
[0061] 1.将光栅投影到待测路面表面,用两个CCD摄像机实时拍摄背路面面形分布调制 的变形光场。
[0062] 2.对采集到的图像进行快速傅里叶变换,从频域中滤出包含被测路面高度信息的 基频分量,再逆傅里叶变换,得到路面面形的相位分布。
[0063] 3.据相位与高度分布之间的映射关系,计算出被测路面的三维面形数据。
[0064] 所述傅里叶变换测量原理:如图2所示,其中,P#PP2是投影装置的光轴,I#PI2是 成像系统的光轴,(1是丹和内间的距离,m是12到基准面间的距离。S是CCD摄像机上任意一点。 当光栅投影在基准面时,设参考平面上C点在CCD摄像机阵列上S点成像,则S点上有一相位: A = ,当光栅投影在道路表面时,路面上H点在CCD摄像机阵列上S点成像,于是S点有一 新相位= 0心其中0^为基准面上D点的相位。可以看出CCD摄像机阵列上S点先后两次 成像得到的两个相位和私的差值A0,正是由物面上H点相对于参考面的高度h调制引起 的。于是有:
[0065] A0(x}y) - 0(x,y) ~ 0!(xfy) = 2nfQb ⑴
[0066] 其中,为前后两次成像的相位差,fo是投影光栅的基频,b为基准面上C、D 两点之间的距离。再由相似三角形原理可得:
[0068]当m>>h(X,y)时,高度分布和相位差的关系可以近似表示为:
[0070]后续通过相位展开求得相位差分布&0(x,y),便可以计算出路面的高度分布h(x, y)〇
[0071]所述三维重构:得到路面各采样点的三维数据后,将其融合到一个统一的路面坐 标系中。该坐标系以路面里程为Z轴,横断面为x轴,各点高程为y轴。其中,高程指的是路面 采样点的高度。然后采选用规则三角形网格来构建三维路面。如图3所示,按顺时针方向进 行组织,首先连接1、2、3数据点构成三角形,再连接1、3、4数据点构成三角形,连接完所有的 网格顶点之后生成连续的三角网,由众多的三角网无限逼近而形成光滑曲面,从而实现三 维网格路面的建立。
[0072]得到路面各采样点的三维数据后,将其融合到一个统一的坐标系中。本系统建立 以路面里程为z轴,横断面为x轴,各点高程为y轴的三维坐标系来完成三维重构。其中,高程 指的是路面采样点的高度。
[0073]在步骤S4,将测量得到的路面采样点的相对高程值按对数分层,并根据设定好的 色彩表,对三维路面图形进行彩色渲染。
[0074]所述基于对数映射的彩色晕染技术,是将测量得到的路面采样点的相对高程值按 对数分层,对应设定好的色彩表,对重构后的路面进行彩色渲染。这种技术能够更加生动有 效地反应路面的平整信息和局部破损信息,便于决策者直观观察路面的多种破损如车辙、 坑槽、拥包等。所述相对高程值是指路面各采样点相对于路面基准面的相对高度值。如公式 (4)所示,其中h为路面各采样点的高度值,H为路面基准面的高度值。
[0075] h,=h_H (4)
[0076] 所述对数映射的基本思想:按照公式(4)所述,求得路面各采样点的相对高程值。 以路面基准面为零基准面,路面各采样点分布在零基准面以上(相对高程值大于0)和零基 准面以下(相对高程值大于0小于0)两部分。利用公式(5)分别对各采样点的相对高程值进 行对数映射。
[0077] z = lg(|h'|+l) (5)
[0078] 其中:h'表示相对高程数据,z表示相对高程数据取对数映射之后的数据。
[0079]所述彩色晕染的基本原理:为相对高程数据在0~100之间分配色层表中的10种颜 色,即将对数映射之后的高程数据Z在〇~2之间分成10个高程空间,每一个高程空间对应色 层表中的一种颜色。同理,给高程数据在-100至〇之间的分配另外10种颜色。由于大部分路 面是平整的,即采集点的相对高程数据大部分在0~± 10之间,这样取对数之后大部分会集 中在0-1之间,那么晕渲之后的彩色路面会有10颜色,可以很好的显示路面的平整信息;当 相对高程在±10~±100范围时,取对数之后集中在1-2之间,晕渲之后也有10种颜色,用于 表征路面的破损信息;当高程值大于±100,颜色近似为±100时的颜色。最后,根据每个采 样点的相对高程数据对应的颜色索引确定该点的颜色值,绘制路面。
[0080] 在步骤S5,基于不同种类的路面破损参考值,利用连通域标记法识别出经过彩色 渲染的路面图形中的各种路面破损类型;该基于连通域标记的破损识别算法是指将采集到 的路面各采样点看作是组成一幅图像的多个像素点的集合,利用连通域标记算法对这幅图 像的像素点进行扫描和分析得到图像中的连通区域,进而识别出图像中单个或多个活动目 标。然后根据交通部颁发的公路行业标准中对沥青路面的评价指标,包括沉陷、坑槽、车辙 等的相关规定对这些活动目标进行分类,识别出检测路面各破损类型。
[0081] 根据相关规定,路面破损的界定与深度息息相关。因此,本算法中的连通区域是指 位置相邻且高度值在同一范围内的采集点组成的区域。所述连通域标记算法采用两遍扫描 法。第一遍扫描时根据每个像素高度值所属不同区域赋予该像素一个标签,扫描过程中同 一个连通区域内的像素集合中可能会被赋予一个或多个不同标签,因此需要将这些属于同 一个连通区域但具有不同值的标签合并,也就是记录它们之间的相等关系;第二遍扫描将 具有相等关系的标签所标记的像素归为同一个连通区域,并为他们赋予一个新的标签。区 分出的连通区域代表着路面上的各种破损,利用路面破损特征计算方法计算出这些破损的 长、宽、高、面积等特征,然后根据评价指标对破损进行分类,最终识别出各种破损的类型。
[0082] 在步骤S6,利用外接矩形和二重积分算法计算各个路面信息中的路面破损特征。 所述路面破损特征计算的具体算法如下:扫描每一个破损,分别找到其在X轴方向和Z轴方 向的最大值(X max、Zmax)和最小值(Xmin、Zmin),建立一个外接矩形。那么,该破损的长为外接矩 形的长即Zmax-Zmin,宽为外接矩形的宽即Xmax-Kmin。面积为外接矩形的面积即(Zmax-Zmin) X (Xmax-Xmin)。对于破损的体积,采用二重积分的方法进行计算,对于由一系列三角形构成的 破损面,使用二重积分计算每一个三角与路平面形成的斜三棱柱的体积,再将这每一个三 棱柱的体积累加,算得整个破损的体积。如下式所示,其中n为破损的点数。
[0084] 由于高程值的不同,四个顶点可能不在同一平面上,因此,将其划分为两个三角 形,即转换为求三棱柱体积的计算。即所述路面破损信息中的路面破损特征包括:破损长 度、破损宽度、破损面积和破损体积;其中,破损长度、破损宽度和破损面积通过外接矩形获 得,破损体积通过二重积分算法获得。
[0085] 最后在步骤S7,为了模拟人工测量的方法,减小与人工测量结果之间的偏差,将计 算出的包含有路面破损特征以及相应的路面破损特征的路面破损信息作为检测结果输出。 [0086]如图4和图5所示,本发明还涉及一种三维可视化的路面破损信息的检测装置,其 由光栅投影仪1、两台CCD摄像机2和检测控制计算机3以及光电编码器4构成,其中,两CCD摄 像机2安装在同一横梁B上,光栅投影仪安装距横梁B-定距离的横梁A上,并以45°角向下投 影,光栅投影出的条纹C与横梁垂直。受检测车横梁高度制约,CCD摄像机拍摄范围有限,故 系统采用双CCD摄像机拍摄,通过双目相机标定,实现重构路面的坐标统一。
[0087]光电编码器4安装在车辆的轮轴上,并连接到两台CCD摄像机。随着车轮转过一定 角度,即车辆行驶一定距离,光电编码器输出脉冲,控制两台CCD同时拍照。根据采样距离要 求,需提前偏转角度对光电编码器进行设置。检测控制计算机3和光栅投影仪1相连,向投影 仪中传递控制信号控制投影仪工作,光栅投影仪中安装有同步信号触发器,保证投影仪和 两台CCD摄像机能够同步工作。检测控制计算机3用于将采集并融合后的各像素点的三维坐 标完成路面的三维重构、彩色渲染、路面破损识别和路面破损特征计算,并且将计算出的路 面破损特征作为检测结果输出。采集图像时,车辆保持匀速行驶,从待测量路面的起始位置 开始,车载计算机给光栅投影仪一个启动信号,光栅投影仪将调制的光栅条纹投影到待测 路面表面,两台CCD摄像机每隔一定采样间隔摄取一幅光栅图像。到达待测路面终点后,车 载计算机给光栅投影仪一个停止信号,光栅投影仪和CCD摄像机同时停止工作。将CCD摄像 机摄取的一系列图片导入计算机中,利用傅里叶变换轮廓术检测图像中各像素点的三维坐 标,然后根据相机标定,把各个像素点融合到路面坐标系中。打开三维可视化路面检测系 统,利用融合后的各像素点的三维坐标完成路面的三维重构、彩色渲染、破损识别和特征计 算。最后将检测得到的结果以文本文档或电子表格的形式输出。所有工作做完后,退出系 统。
【主权项】
1. 一种Ξ维可视化的路面破损信息的检测方法,其特征在于包括如下步骤: S1:利用光栅投影仪将光栅条纹投影到待检测路面上; S2:利用两台CC时暴像机分别摄取所投影的光栅条纹图像,并将摄取的图像信息发送至 处理器; S3:利用傅立叶变换对该图像信息进行处理,W形成Ξ维路面几何数据,并根据该Ξ维 路面几何数据,完成路面的Ξ维重构; S4:将测量得到的路面采样点的相对高程值按对数分层,并根据分层的高程值和已建 立的色彩表的映射关系对Ξ维重构路面进行彩色擅染; S5:基于不同种类的路面破损参考值,利用连通域标记法识别出经过彩色擅染的路面 图形中的各种路面破损类型; S6:利用外接矩形和二重积分算法计算各个路面信息中的路面破损特征; S7:将包含有路面破损类型和路面破损特征的路面破损信息作为检测结果输出。2. 根据权利要求1所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测方法,其特征在于:在所述 步骤S1之前还包括步骤SO:利用张友正标定法对所述两台CC时暴像机进行标定,其中,该步 骤SO包括: SOI:将预设的棋盘格放在作为标定物的检测车底的路面上; S02:使用两台CO)摄像机W不同角度拍摄八张标定物的照片; S03:从照片中提取棋盘黑白间隔的角点作为特征点; S04:估算理想无崎变情况下的摄像头内、外参数; S05:使用最小二乘法估算两台CO)摄像机的崎变系数,W对摄取的图像进行校正。3. 根据权利要求1所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测方法,其特征在于:所述步 骤S3进一步包括: S31:将光栅投影到待测路面表面,用两个CC时暴像机实时拍摄背路面面形分布调制的 变形光场; S32:对采集到的光栅图像进行快速傅里叶变换,从频域中滤出包含被测路面高度信息 的基频分量,再逆傅里叶变换,得到路面面形的相位分布; S33:据相位与高度分布之间的映射关系,计算出被测路面的Ξ维面形数据。4. 根据权利要求3所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测方法,其特征在于:所述步 骤S32进一步包括: 当光栅投影在基准面时,设参考平面上的点C在CC时暴像机阵列上的任意一点S成像,贝U S点上有一相位:取' 窃C ; 当光栅投影在道路表面时,路面上的点在S上成像,于是S上有一新相位:窃;=0d,其 中为基准面上点D的相位;可W得到CC时暴像机阵列上的S点先后两次成像得到的两个相 位窃都與的差值込參; 于是有:其中,么參沁、F)为前后两次成像的相位差,时是投影光栅的基频,b为基准面上C、D两点 之间的距离; 再由相似Ξ角形原理可得:当m〉〉h(x,y)时,高度分布和相位差的关系近似表示为:通过相位展开求得相位差分布么每提,y),W计算出路面的高度分布h(x,y)。5. 根据权利要求1所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测方法,其特征在于:在所述 步骤S4中,对路面采样点的相对高程值按对数分层包括步骤: 如果采集点的相对高程值在0~± 10mm之间时,对该数据取对数之后集中在0~1之间 的数据,分配10种颜色,用W显示路面的平整信息; 当采集点的相对高程数据在± 10~± 100之间时,对该数据取对数之后集中在0~1之 间的数据,分配另外10种颜色,用于表征路面的破损信息; 其中,所述相对高程值是指路面各采样点相对于路面基准面的相对高度值。6. 根据权利要求1所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测方法,其特征在于:在步骤 S5中,所述连通域标记法采用两遍扫描法,其中, 第一遍扫描时根据每个像素高度值所属不同区域赋予该像素一个标签,并且对属于同 一个连通区域但具有不同值的标签合并,也就是记录它们之间的相等关系; 第二遍扫描将具有相等关系的标签所标记的像素归为同一个连通区域,并为他们赋予 一个新的标签; 根据路面评价指标对破损进行分类,W识别出各种破损的类型。7. 根据权利要求1所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测方法,其特征在于:所述路 面破损信息中的路面破损特征包括:破损长度、破损宽度、破损面积和破损体积; 其中,破损长度、破损宽度和破损面积通过外接矩形获得,破损体积通过二重积分算法 获得。8. -种Ξ维可视化的路面破损信息的检测装置,其特征在于包括: 光栅投影仪,其将光栅条纹投影到待检测路面上; 两台CO)摄像机,其分别摄取投影的光栅条纹图像,并将该图像的信息发送至检测控制 计算机; 光电编码器,其安装在车辆的轮轴上,并且连接两台CCD摄像机; 检测控制计算机,其分别与光栅投影仪和两台CO)摄像机电连接,用于将采集并融合后 的各像素点的Ξ维坐标完成路面的Ξ维重构、彩色擅染、路面破损识别和路面破损特征计 算,并且将计算出的路面破损特征作为检测结果输出。9. 根据权利要求8所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测装置,其特征在于:所述两 台CCD摄像机与地面基准面成45°的夹角。10. 根据权利要求8所述的Ξ维可视化的路面破损信息的检测装置,其特征在于:所述 光栅投影仪中安装有同步信号触发器,W使得该光栅投影仪和两台CC时暴像机能够同步工 作。
【文档编号】E01C23/01GK105839505SQ201610158826
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】琚晓辉, 陈景, 边莉, 陈明, 于建洋
【申请人】交通运输部科学研究院
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