[发明专利]路面图像采集装置和路面图像采集车

说明书

本发明公开了一种路面图像采集装置和路面图像采集车。该路面图像采集装置包括设备梁(1)、线阵相机(2)和线激光照明设备(3)，线阵相机(2)和线激光照明设备(3)均设置在设备梁(1)上，线激光照明设备(3)绕Y轴相对于竖直轴线向线阵相机(2)偏转角度A，线阵相机(2)的扫描线和线激光照明设备(3)的条形结构光在车道宽度内重合。根据本发明的路面图像采集装置，可以解决现有技术中在路面中间及纹理较小的区域易产生非常明显的光饱和与反光现象的问题。

技术领域

本发明涉及道路工程养护技术领域，具体而言，涉及一种路面图像采集装置和路面图像采集车。

背景技术

路面破损状况是公路管理部门评价路面使用性能并进行公路路面养护决策的主要依据之一。

以前路面破损状况的调查主要依靠人工进行调查，通过目测确定路面病害类型，利用直尺进行路面病害长度或面积的丈量。人工路面破损调查方法不仅效率低、精度差、危险性高，而且对交通尤其是高速公路有非常不利的影响。

随着机器视觉技术的出现及普及应用，利用车载的高分辨率数字相机进行路面图像采集并对图像进行自动处理和病害识别的路面破损的自动检测方法得到了较为广泛的应用。由于采集路面图像的相机需要在快速移动(最高速度达到100km/h)的情况下进行数据采集，自然照明无法满足自动识别所需要的高清晰图像采集的要求，因此一般需要增加主动照明装置，为相机提供额外的照明。目前主动照明装置大都采用普通白光源，如卤素灯、LED灯等。普通白光源的主要缺陷在于：1)功率消耗大，使用成本高。为提供宽度为3m左右的高强度带状光源，功率消耗达到3000W以上。2)需要车载大功率发电机提供电源，增加整车设备的改装难度，无法实现检测车的轻型化，不利于山区窄路的检测。3)白光光源与阳光色谱范围相同，图像采集时无法有效消除阳光投射路边物体(如树木、建筑物、移动的车体)在地面形成的阴影。

为克服上述常规照明系统存在的缺陷，有研究提出了基于激光照明的线扫相机图像采集技术。申请公布号为CN 103485266A，发明名称为“一种高清晰路面图像采集方法及装置”的中国发明专利申请提出了一种采用两个线阵相机和两个激光照明装置的路面图像采集方法，为了增加图像的对比度，在裂缝区域形成阴影，采用左激光器为右相机照明，右激光器为左相机照明，成对角的方式分别对左半幅路面和右半幅路面进行图像采集，再通过后处理的方式对两个半幅路面进行拼接形成全幅路面图像。该方法采用两个线阵相机及相机和激光相机共面安装的方法，1)增加了整体设备成本；2)需要进行图像拼接，易形成左右图像的错位；3)需要分别进行两侧的相机扫描线和激光光源的对准，校准难度大，不易维护；4)在路面中间及纹理较小的区域易产生非常明显的光饱和与反光现象,大幅降低了对路面病害的识别率。

发明内容

本发明的目的是提出一种路面图像采集装置和路面图像采集车，以解决现有技术中在路面中间及纹理较小的区域易产生非常明显的光饱和与反光现象的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种路面图像采集装置，包括设备梁、线阵相机和线激光照明设备，线阵相机和线激光照明设备均设置在设备梁上，线激光照明设备绕Y轴相对于竖直轴线向线阵相机偏转角度A，线阵相机的扫描线和线激光照明设备的条形结构光在车道宽度内重合。

优选地，线阵相机设置在设备梁的第一端端部，线激光照明设备设置在设备梁的第二端，线阵相机绕Y轴相对于竖直轴线向线激光照明设备偏转角度B。

优选地，线阵相机设置在设备梁的中部，线激光照明设备为两个，两个线激光照明设备分别设置在设备梁的两端，且两个线激光照明设备的条形结构光在车道宽度内重合。

优选地，线阵相机的扫描线和线激光照明设备的条形结构光相对于X轴成F度夹角。

优选地，线阵相机绕X轴相对于竖直轴线偏转角度C，线激光照明设备绕X轴相对于竖直轴线偏转角度D，线阵相机和线激光照明设备绕X轴同向偏转，线阵相机和线激光照明设备绕X轴形成夹角E，其中角度D大于角度C。