[发明专利]一种交通标识逆反射系数快速测量装置及方法

说明书

本申请公开了一种交通标识逆反射系数快速测量装置及方法，该装置包括激光器、发射单元、接收单元、光电探测器以及控制单元；其中，第一接收单元以第一观测角接收逆反射目标反射所述激光脉冲信号形成的回波信号，获取第一点云数据；第二接收单元以不同于所述第一观测角的第二观测角接收逆反射目标反射所述激光脉冲信号形成的回波信号，获取第二点云数据，控制单元根据所述入射角、入射光强度、第一观测角、第一点云数据、第二观测角以及第二点云数据确定逆反射目标的逆反射系数。与现有技术相比，该逆反射系数测量技术受环境光照影响小，测量精度高。

技术领域

本申请涉及利用光学手段进行材料分析或测试技术领域，尤其是涉及一种用于交通标识等逆反射材料的逆反射系数进行快速测量的装置及方法。

背景技术

逆反射材料（泛称反光材料）广泛应用在道路交通标志、标线、轮廓标、车辆反光标识、机动车号牌、特殊作业服装、消防指示、铁路标志、工矿安全生产标识等领域，在交通安全、安全生产等方面起到了重要作用。

逆反射系数，或回复反射系数，俗称反光亮度，其单位是坎德拉每勒克斯每平方米，是判别逆反射材料性能重要指标。已知地，可以采用主动成像方式测量逆反射系数。但由于主动光源投射在逆反射体上的发射光较强，而相机的动态范围有限，造成量化误差大，进而导致测量结果不准确。此外，也有将激光雷达和摄像机结合测量交通标识的逆反射系数，但这类方法受环境光照影响大，并且通常没有考虑逆反射系数的入射角和观测角对测量结果的影响，导致测量精度较低。

例如，专利文献1公开了根据激光反射强度信息和逆反射系数之间的预设关系以及点云数据，确定各检测分别对应的逆反射系数。然而，该方法未考虑出射激光的强度，简单将逆反射系数与激光反射强度信息对应起来，使得逆反射系数测量值可靠性低、精度差。同时，探测器易受环境中其他光源影响，并且受光电探测器起始响应度影响，测量精度很大程度上受限制。

专利文献2公开了一种测量道路标线光度性能的装置，是一种测量逆反射系数绝对值的测量装置，对于固定的激光光束方向上仅在一个观测角上测量逆反射系数，并且同样易受环境中其他光源干扰，导致测量精度不高。同时，在每次测量前都需要对装置进行校准，在测量时，需要保证激光光斑对准单条道路标线，而同一视场中有众多道路标线，这也导致测量效率较低的问题。

专利文献1：CN110441269A；

专利文献2：CN210198958U。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于交通标识等逆反射材料的逆反射系数进行快速测量的装置及方法，以提高测量结果的准确性。

根据本申请的第一方面，一种交通标识逆反射系数测量装置，包括：

激光器，用于产生激光脉冲信号；

发射单元，与所述激光器连接，用于以一定入射角向逆反射目标发射具有预定入射光强度的所述激光脉冲信号；

接收单元，用于接收逆反射目标反射所述激光脉冲信号形成的回波信号；

光电探测器，与所述接收单元连接，用于根据所述回波信号生成点云数据，该点云数据包括所述逆反射目标的检测点数据以及与各检测点分别对应的反射光强度；以及

控制单元，与所述激光器、光电探测器连接；

所述接收单元包括第一接收单元和第二接收单元，所述光电探测器包括第一光电探测器和第二光电探测器，所述第一光电探测器与所述第一接收单元连接，所述第二光电探测器与所述第二接收单元连接；

其中，所述第一接收单元以第一观测角接收逆反射目标反射所述激光脉冲信号形成的回波信号，获取第一点云数据；所述第二接收单元以不同于所述第一观测角的第二观测角接收逆反射目标反射所述激光脉冲信号形成的回波信号，获取第二点云数据；