[发明专利]一种基于机器人的智能道路检测方法

权利要求书

1.一种基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，确定道路检测区域；

S2，自主检测机器人根据所述的道路检测区域自动规划路径并执行道路检测任务；在执行道路检测任务的过程中，获取机器人的实时定位信息，同时利用高精度相机和探地雷达采集路面数据，并将所采集的路面数据与采集数据时对应的定位信息进行关联、存储。

2.根据权利要求1所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，步骤S1中，通过相对定位或绝对定位的方式确定道路检测区域；其中，所述的通过相对定位的方式确定道路检测区域，即根据待检测区域的方向和位置来定义工作坐标系：以检测区域延伸方向为Y轴，以垂直于其延伸方向为X轴，以检测起始点为原点；在此坐标系下根据实际检测需求自定义一个检测区域；所述的通过绝对定位的方式确定道路检测区域，即利用位置标定器采集待检测区域边界关键点的实际位置信息，然后通过所述边界拟合出一个多边形区域作为道路检测区域。

3.根据权利要求1所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，对道路的病害情况进行综合分析时，首先通过人工读取雷达所采集的数据，如果发现可疑内部缺陷，则根据相应的位置信息查看对应的表观数据，然后通过裂缝及破损识别算法自动识别高精度相机所采集的图像中的被检测区域的表观缺陷。

4.根据权利要求1所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，步骤S2中，通过编码器触发高精度相机和探地雷达进行数据采集，并通过控制编码器的频率来控制高精度相机和探地雷达采集数据的频率，数据的间距是已知且恒定的；当定位数据的分辨率低于探地雷达数据的分辨率时，则采用线性插值的方式来确定每一个探地雷达数据的准确位置。

5.根据权利要求1所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，步骤S2中，通过安装在机器人轮子上的编码器所发出的编码器脉冲触发高精度相机进行数据采集；相机对脉冲进行计数，每隔固定的脉冲数后触发快门拍照，使得相邻的两张照片之间具有10％～20％的重合部分；进行道路情况分析时，首先根据照片的位置信息进行初步拼接，然后根据照片的位置信息找出重合区域，再利用特征点匹配拼接算法对接缝进行模糊化处理，将照片中重合的部分去掉。

6.根据权利要求1所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，步骤S2中，控制高精度相机和探地雷达进行数据采集时，同时获取机器人当前的位置信息，根据机器人的几何尺寸、高精度相机和探地雷达的安装位置关系以及机器人的当前航向，计算出高精度相机采集点和探地雷达采集点的准确位置，然后将此位置信息与对应的相机图像、雷达数据进行关联存储。

7.根据权利要求1～6任一项所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，步骤S2中，所述的机器人的实时定位信息，是通过将差分GPS定位数据、陀螺仪数据及编码器数据利用卡尔曼滤波算法进行融合后获得的位置数据；根据机器人的移动速度和最大位置误差调节机器人实时定位信息的刷新周期：

v*p＝e；

其中，v为机器人的移动速度，p为机器人实时定位信息的刷新周期，e为最大位置误差。

8.根据权利要求1所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，还包括：采用位置标定器对道路病害的实际位置进行定位；其中，所述的位置标定器包括GPS天线、GPS基站数据接收模块、GPS移动接收机和串口转蓝牙通信模块，GPS移动接收机分别与GPS天线、GPS基站数据接收模块和串口转蓝牙通信模块连接；所述的GPS天线采用蘑菇头天线。

9.根据权利要求1所述的基于机器人的智能道路检测方法，其特征在于，高精度相机采集数据的频率和实时定位信息刷新的频率是异步的，且实时定位信息刷新的频率为高精度相机采集数据频率的5～10倍。