专利名称：基于gis公路实景影像及路面图像采集系统的制作方法
技术领域：
本发明属于交通信息自动采集系统领域。特别涉及基于GIS公路实景影像及路面 图像采集系统。
背景技术：
目前在传统的公路实景采集系统中，影像信息没有与地理信息融合，大部分系统 只是通过摄像机将公路影像信息连续采集并存储下来，不仅消耗存储空间非常大，而且也 不具备与影像信息相匹配的地理信息，只能单一的从视频中查看路产影像，既不能给与全 面的路产参数信息，也不方便更新数据，同时也不能便与应用人员对公路路产即时的查找 和统计，达不到对公路资产有效管理的目的。此外，传统的公路实景采集系统大部分都是针 对于公路路产的，而忽略了路面信息的采集。
发明内容
本发明提出一种基于GIS的实景影像及路面图像采集系统，系统包括高分辨率面 阵CCD摄像机和线阵CCD摄像机、面阵CCD摄像机高速视频图像采集卡、线阵CCD摄像机 高速视频图像采集卡、GPS接收机、桩号校正里程计、激光补光设备、供电装置和高性能工控 机，以及检测车。 本发明的技术方案是这样实现的 包括高分辨率面阵CCD摄像机和线阵CCD摄像机、面阵CCD摄像机高速视频图像 采集卡、线阵CCD摄像机高速视频图像采集卡、GPS接收机、桩号校正里程计、激光补光设 备、供电装置、高性能工控机以及检测车，供电装置连接高分辨率面阵CCD摄像机，面阵CCD 摄像机连接面阵CCD摄像机高速视频采集卡，高速视频采集卡与高性能工控机相连；高分 辨率线阵CCD摄像机连接线阵CCD摄像机高速视频采集卡，线阵CCD摄像机高速视频采集 卡连接高性能工控机；供电装置与激光补光设备相连，激光补光设备连接线阵CCD摄像机； GPS接收机通过USB接口连接高性能工控机；供电装置和检测车车轮连接桩号校正里程计， 桩号校正里程计连接高性能工控机和线阵CCD高速视频图像采集卡。 所述的桩号校正里程计包括光电编码器、CPLD和单片机，检测车车轮连接光电编 码器检测轴，光电编码器连接CPLD， CPLD连接单片机，单片机通过串口与工控机连接。
本发明具有以下优点 1、本发明采用了面阵CCD摄像机和线阵CCD摄像机拍摄公路环境和路面图像，其 分辨率高，图像清晰； 2、通过GPS接收机和桩号校正里程计获得了经纬度和里程桩号等地理信息，使地 理信息与影像信息有机结合； 3、影像的头信息里直接叠加GPS数据、里程值和影像帧号等信息，并将其一起压 縮存储，有效的节省了存储空间； 4、桩号校正里程计有高度的精确性和实时性，在采集的同时，根据计算即将处理
3好的里程数据存入数据库。 5、桩号校正里程计不仅结构简单，成本低廉，而且经久耐用，记录里程的同时，也 可以获得车辆速度，实现多功能。 因此基于GIS公路实景影像及路面图像采集系统不仅包含了地图信息，也包含了 最符合人类视觉和记忆习惯的地面影像数据，使得系统即可观而又全面。
图1为本发明系统结构示意图； 图2为桩号校正里程计结构示意图； 下面结合附图对本发明的作进一步的详细说明。
具体实施例方式
本发明的基于GIS公路实景影像及路面图像采集系统，具体实施方案如下
基于GIS公路实景影像及路面图像采集系统包括四架高分辨率面阵CCD摄像机1、 一架专用高分辨率的线阵CCD摄像机2、面阵CCD摄像机高速视频采集卡3、 GPS接收机4， 激光补光源5、供电装置6、桩号校正里程计7、线阵CCD摄像机高速视频采集卡8、高性能工 控机9以及检测车10。 参照图1所示，高分辨率面阵CCD摄像机连接面阵CCD摄像机高速视频图像采集 卡3，面阵CCD高速视频图像采集卡3连接高性能工控机9 ;高分辨率线阵CCD摄像机2连 接线阵CCD摄像机高速视频图像采集卡8，线阵CCD摄像机高速视频图像采集卡8连接高性 能工控机9 ;供电装置6连接激光补光源5，激光补光源5连接高分辨率线阵CCD摄像机2 ; GPS接收机4通过USB接口连接高性能工控机9 ;供电装置6和检测车10车轮连接桩号校 正里程计7，桩号校正里程计7连接高性能工控机9和线阵CCD摄像机高速视频图像采集卡 2 ;其中，系统发明新型里程计，即桩号校正里程计7，如图2所示，桩号校正里程计7包括光 电编码器11、CPLD12和单片机13。在系统连线中，检测车15车轮连接光电编码器11检测 轴，光电编码器11连接CPLD12， CPLD12连接单片机13，单片机13通过串口与高性能工控 机14连接。 各种设备具体功能介绍如下 A.四架面阵CCD摄像机1用于采集检测车所经过的公路环境影像。 B.线阵CCD摄像机2主要采集通过公路路面的影像，并且配置激光源5，用于夜间补光。 C. GPS接收机4用于采集经纬度坐标信息，实现检测车10以及路产路面信息的定 位； D.桩号校正里程计7包括光电编码器11、CPLD12和单片机13，通过脉冲计数来采
集车辆行驶的里程和速度，并利用光电编码器11产生的脉冲信号控制线阵CCD摄像机高速
视频采集卡8触发线阵CCD摄像机2进行图像采集，实现采集同步功能； E.激光补光源5专门为高分辨率线阵CCD摄像机2提供光照补助； F.视频采集卡包括两种，即面阵CCD摄像机高速视频图像采集卡3和线阵CCD摄
像机高速视频图像采集卡8，图像采集卡3用来控制高分辨率面阵CCD摄像机的图像视频采
4集，图像采集卡8用来控制高分辨率线阵CCD摄像机的图像视频采集；
G.供电装置6给整个系统提供稳定电源； H.高性能工控机9用来安装面阵CCD摄像机高速视频图像采集卡3、线阵CCD摄 像机高速视频图像采集卡8以及驱动和软件，负责整个系统采集工作。
权利要求
基于GIS公路实景影像及路面图像采集系统，其特征在于，包括高分辨率面阵CCD摄像机(1)和线阵CCD摄像机(2)、面阵CCD摄像机高速视频图像采集卡(3)、线阵CCD摄像机高速视频图像采集卡(8)、GPS接收机(4)、桩号校正里程计(7)、激光补光设备(5)、供电装置(6)、高性能工控机(9)以及检测车(10)，供电装置(6)连接高分辨率面阵CCD摄像机(2)，面阵CCD摄像机(2)连接面阵CCD摄像机高速视频采集卡(3)，高速视频采集卡(3)与高性能工控机(9)相连；高分辨率线阵CCD摄像机(2)连接线阵CCD摄像机高速视频采集卡(8)，线阵CCD摄像机高速视频采集卡(8)连接高性能工控机(9)；供电装置(6)与激光补光设备(5)相连，激光补光设备(5)连接线阵CCD摄像机(2)；GPS接收机(4)通过USB接口连接高性能工控机(9)；供电装置(6)和检测车(10)车轮连接桩号校正里程计(7)，桩号校正里程计(7)连接高性能工控机(9)和线阵CCD高速视频图像采集卡(8)。
2. 根据权利要求1所述的基于GIS公路实景影像及路面图像采集系统，其特征在于，所述的桩号校正里程计(7)包括光电编码器(11)、 CPLD(12)和单片机(13)，检测车(15)车轮连接光电编码器(11)检测轴，光电编码器(11)连接CPLD(12)， CPLD(12)连接单片机(13)，单片机(13)通过串口与工控机(14)连接。
全文摘要
本发明公开了一种基于GIS公路实景影像与路面图像采集系统，系统包括高分辨率面阵CCD摄像机和线阵CCD摄像机、面阵CCD摄像机高速视频图像采集卡、线阵CCD摄像机高速视频图像采集卡、GPS接收机、桩号校正里程计、激光补光设备、供电装置和高性能工控机，以及检测车。采用线阵CCD摄像机采集路面图像，为路面病害的评估提供依据；利用高精度GPS接收机和桩号校正里程计采集检测车检测影像时的地理位置以及桩号里程信息，使影像数据拥有地理属性，进而将公路数字视频影像与GIS系统集成，实现基于GIS和实景视频的公路路产和路面的监测管理。
文档编号H04N5/225GK101719982SQ20091025450
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者周洲, 孙华, 宋焕生, 张立成, 张鹏, 徐志刚, 段克晓, 王丹, 谢耀华, 赵祥模 申请人:长安大学