[发明专利]一种沥青路面病害检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种路面缺陷和路面状态检测技术，具体涉及一种基于红外热成像技术的沥青路面病害检测装置和方法。

背景技术

截止至2013年底，我国高速公路总里程达104468公里，位居世界第二。随着我国经济发展和社会进步，高速公路总里程还在不断增加。伴随着高速公路里程的增加，高速公路养护成为高速公路健康发展的关键技术之一。我国高速公路主要是沥青路面，如何快速准确检测沥青路面的健康状况，为高速公路养护提供依据，是当前高速公路路面检测所面临的挑战。

现有沥青路面病害检测主要依靠工作人员现场人眼观测，人工观测方法只有在沥青路面病害已经产生且发展到较为严重的情况下，才能够得到较好的观测结果。此时路面损毁较为严重，造成路面养护费用较高。为了提高路面病害检测的自动化水平，科研工作者提出了一系列路面病害检测方法，例如基于超声扫描技术的路面病害检测方法，基于激光扫描技术的路面病害检测方法、基于磁性分析技术的路面病害检测方法及基于图像处理技术的路面病害检测方法。基于超声扫描技术、磁性分析技术及图像处理技术的路面病害检测方法噪声干扰大，检测精度低，需要进行大量的后处理，在生产实际中应用较少；基于激光扫描技术的路面病害检测方法检测精度高，但是设备对使用环境要求高，且设备检测速度慢，价格昂贵，使得该检测方法尚无法应用于工程实际。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种沥青路面病害自动检测方法及装置，本发明解决了传统人工观测沥青路面病害的不足，使用该检测方法及装置，可提高沥青路面病害检测的自动化水平，实现沥青路面病害发展趋势的早期预警，还可以减少沥青路面养护费用。

本发明通过以下技术方案实现：

一种沥青路面病害检测装置，包括运载小车、红外图像采集部件设置在运载小车上，还包括一用于向沥青路面洒水的洒水机构、一嵌入式系统及卫星定位系统，洒水机构设置在运载小车上，红外图像采集部件与嵌入式系统及卫星定位系统连接；

所述红外图像采集部件用于采集洒过水后的沥青路面的红外图像；

所述嵌入式系统用于获取所述红外图像采集部件的红外图像数据，对红外图像数据进行彩色分析，当存在路面病害时，对红外图像数据进行彩色分割，确定路面病害的类型和病害区域面积，读取所述卫星定位系统的当前位置数据，并将病害类型、病害区域面积和当前位置数据存储到数据库中。

所述洒水机构包括设置在运载小车上的水箱，水箱的一侧伸出至运载水车外部，在伸出至运载水车外部的水箱底部设置有洒水装置。

所述红外图像采集部件为红外热像仪。

该装置还包括用于扩大红外图像采集部件拍摄范围的能进行水平和垂直转动的云台，云台通过支架设置在运载小车上。

所述嵌入式系统通过图像采集卡获取红外图像采集部件的红外图像数据。

所述嵌入式系统及卫星定位系统设置在同一电路板上。

一种沥青路面病害检测方法，包括如下步骤：

步骤一、向沥青路面洒水；

步骤二、采集洒过水后的沥青路面的红外图像；

步骤三、获取红外图像数据；

步骤四、对红外图像数据进行彩色分析；

步骤五、判断红外图像中是否存在路面病害，若是，进入步骤六；若否，转到步骤一；

步骤六、对红外图像数据进行彩色分割，确定路面病害的类型，计算病害区域的面积，读取卫星定位系统的当前位置数据；

步骤七、将病害类型、病害区域面积和当前位置数据存储到数据库中。

在步骤一中，洒水流量大小可调。

在步骤二中，使用红外热像仪采集路面的红外图像。

本发明提出的一种沥青路面病害检测装置和方法，结合红外热成像技术、嵌入式系统、图像分析技术及卫星定位技术，与现有技术相比，具有以下明显优点：

一、本发明在检测装置的前方设置一个水箱，在检测装置向前运行过程中，水箱不断向沥青路面洒水，如果沥青路面存在病害，路面上的水便会汇聚到病害区域，使得路面病害区域处的温度低于健康路面的温度；

二、本发明在检测装置的后端安装红外成像仪和卫星定位系统，红外成像仪实时获取路面的红外图像，并将红外图像数据传输至嵌入式系统中，嵌入式系统中的图像分析程序根据图像中不同的颜色区域，即可确定病害区域的温度和面积大小；

三、本发明的卫星定位系统实时获取被测路面的当前位置数据，并将当前位置数据与获取的红外图像数据进行一一对应，实现沥青路面病害区域准确定位；