[发明专利]一种公路路面三维检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及路面检测技术，具体涉及一种公路路面三维检测系统。

背景技术

公路作为交通运输系统的重要组成部分，能够及时准确的检测公路病害对于公路的性能十分重要。目前，绝大多数多功能路面检测系统仍采用二维图像采集和检测技术对路面进行检测。采用二维图像检测技术的缺陷，一方面路面作为三维立体的客观实体，二维图像并不能完整的表现出路面的所有信息，这直接导致了识别检测精度和准确率的降低；另一方面，由于数字图像处理技术用于路面检测的技术并不成熟，病害分类往往并不准确精细，需要人工辅助来提高精确度，费时费力，难以高效完成；此外，要想达到较高的路面检测精确度，图像检测识别技术对路面图片的质量要求极高，往往需要价格昂贵的扫描、光照硬件系统予以配合，造成设备制造检测费用高昂，且由于二维图像储存信息的有限性，使得损坏检测、车辙检测和平整度检测往往需要不同设备和系统来完成，增加了设备的造价以及检测维修费用，使得检测工作费时费力。

发明专利申请《利用数字图像获取路面三维构造的装置及方法》(申请号：201210209065.8)中，发明的一种路面三维重构方法，虽然也能够实现路面的三维重构，但是由于没有考虑搭载车辆行驶过程中的颠簸，重构的三维路面会发生偏差和变形，并不能真实的反映路面情况。

发明内容

本发明的目的是为解决上述不足，提供一种公路路面三维检测系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种公路路面三维检测系统，检测系统安装在车辆上，包括线性激光扫描传感器、加速度传感器、数据采集卡、位置感知系统和计算机单元，计算机单元分别与线性激光扫描传感器、数据采集卡和位置感知系统相连，加速度传感器与数据采集卡相连，线性激光扫描传感器连续获取路面与激光扫描传感器之间的距离信息d(t)，加速度传感器获取车辆行驶过程中的各方向在时刻t的三维加速度信息a(t)，并通过数据接口传输至计算机单元，计算机单元对加速度信息a(t)采用公式进行一次积分得到时刻t的搭载车辆颠簸速度信息v(t)，然后对积分后得到时刻t的搭载车辆颠簸速度信息v(t)，利用公式进行再次积分即得到搭载车辆颠簸位移信息x(t)，计算机单元通过接收自位置感知系统的经纬度信息获取车辆行驶过程位置信息，路面精确高程信息D(t)通过公式D(t)=d(t)-x(t)获得，即路面与激光扫描传感器之间的距离信息减去搭载车辆颠簸位移信息即得到路面精确高程信息，实现路面三维重构。

本发明具有如下有益的效果：

1.对路面进行三维重构，与传统的二维检测不同，完整的表现出了路面信息，保证了识别检测的精度和准确率；

2.采用线性激光扫描设备与多维加速度传感器设备等配合使用，使整个路面检测成为了一个整体系统，实现了高精度、自动化、高效率的路面检测；

3.采用多维加速度传感器计算车辆行驶过程中的颠簸计入路面相对高程信息，实现三维重构，进一步提高了路面检测的精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的工作步骤示意图；

图3是本发明中加速度信息获取结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

实施例1

一种公路路面三维检测系统及三维重构方法，包括线性激光扫描传感器1、加速度传感器5、数据采集卡4、位置感知系统3和计算机单元2，设备全部安装在车辆上，计算机单元2分别与线性激光扫描传感器1、数据采集卡4和位置感知系统3相连；加速度传感器5与数据采集卡4相连，线性激光扫描传感器1初步连续获取路面的横断面高程信息，加速度传感器5获取车辆行驶过程中的各方向三维加速度信息，并都通过数据接口传输至计算机单元，计算机单元2通过数据采集卡4来获取加速度传感器5测得的加速度信息，线性激光扫描传感器连续获取路面与激光扫描传感器之间的距离信息d(t)，加速度传感器获取车辆行驶过程中的各方向在时刻t的三维加速度信息a(t)，并通过数据接口传输至计算机单元，计算机单元对加速度信息a(t)采用公式进行一次积分得到时刻t的搭载车辆颠簸速度信息v(t)，然后对积分后得到时刻t的搭载车辆颠簸速度信息v(t)，利用公式进行再次积分即得到搭载车辆颠簸位移信息x(t)，计算机单元通过接收位置感知系统的经纬度信息获取车辆行驶过程位置信息，路面精确高程信息D(t)通过公式D(t)=d(t)-x(t)获得，即路面与激光扫描传感器之间的距离信息减去搭载车辆颠簸位移信息即得到路面精确高程信息，实现路面三维重构。

实施例2