[发明专利]一种基于激光三维扫描的缺陷识别装置及方法

说明书

本申请公开了一种基于激光三维扫描的缺陷识别装置及方法，包括：信息获取模块，所述信息获取模块主要由线结构激光器和相机构成，所述线结构激光器用于按照扫描顺序对待测物体进行扫描，所述相机用于获取待测物体的图像，所述图像中具有所述线结构激光器的扫描光条；图像信息处理模块，所述图像信息处理模块用于利用三点扫描测距的方法，对所述图像进行缺陷识别。本发明采用基于结构光三维检测技术，使得设备原理简单、精度高、对环境光免疫能力强，适用于实时测量。采用不依赖于物体本身的颜色和纹理，采用主动投影已知图案的方法来实现快速鲁棒的匹配特征点，能够达到较高的精度，具有更广阔适用范围。

技术领域

本申请涉及数字图像检测领域，尤其涉及一种基于激光三维扫描的缺陷识别装置及方法。

背景技术

随着道路的使用，各种路面危害影响着道路的使用性能及安全性，也使得使用期限缩短。在诸如缺陷、凸起、泛油、松散等多种病害中，缺陷是危害性较大的病害之一。缺陷不仅影响着道路的美观，还会降低路面平衡度，同时雨水还可能经由缺陷渗入路基，腐蚀破坏路基结构，对路面造成深层次影响。因此，路面缺陷检测技术研究成为道路养护管理部门的重要研究点。

目前我国道路检测仍然以人工检测为主，而以人工的方式检测路面不仅耗时、危险还可能影响交通，并且人工检测还会受主观判断的左右，对结果准确性影响较大，这就会造成大量的人力和财力浪费。

近年，基于数字图像处理技术的路面缺陷自动检测技术得到广泛的关注和应用，表现出了相当的优势，但仍然存在诸多不足，对实际的复杂、随机性强的路面缺陷检测还有待提高，如检测精度差、虚检、漏检等问题。对于基于灰度影像处理技术的路面缺陷自动检测技术来说，缺陷检测算法的好坏对缺陷的识别精度影响较大。同时路面灰度影像的数据质量受到光线和地面噪声等多种环境因素的影响，对检测也会造成较大影响。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种基于激光三维扫描的缺陷识别装置及方法，以解决传统缺陷检测设备中存在的检测效率低，检测难度大，检测精度差、虚检以及漏检现象频繁出现以及检测过程人力物力损耗大的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种方法，包括：一种基于激光三维扫描的缺陷识别装置，其特征在于，包括：信息获取模块，所述信息获取模块主要由线结构激光器和相机构成，所述线结构激光器用于按照扫描顺序对待测物体进行扫描，所述相机用于获取待测物体的图像，所述图像中具有所述线结构激光器的扫描光条；图像信息处理模块，所述图像信息处理模块用于利用三点扫描测距的方法，对所述图像进行缺陷识别。

进一步地，所述对所述图像进行缺陷识别，包括：

依次对所述的图像进行零点消除处理、中值高斯滤波、基于二阶导数的特征描述以及提取，以及最小生成树缺陷识别。

进一步地，所述缺陷识别包括待测物体上有无缺陷。

进一步地，所述缺陷识别还包括缺陷的位置、长度、大小以及深度信息的测量。

进一步地，所述缺陷的位置、长度、大小以及深度信息的测量方法，包括：

基于结构光，利用相位信息进行三维重建，还原出待测物体与扫描光条的位置关系，利用解相位和展开相位的方法计算待测物体上缺陷的位置、长度、大小以及深度信息。

进一步地，还包括：

信息显示模块，所述信息显示模块用于显示对待测物体进行缺陷识别结果。

进一步地，还包括：

待测物体图像显示模块，所述待测物体显示模块用于实时显示待测物体的实时图像。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种基于激光三维扫描的缺陷识别装置，包括：