[发明专利]一种利用无人机确定新摊铺沥青路面取芯点位置的方法

说明书

本发明涉及沥青路面施工质量检验技术领域，具体是一种利用无人机确定新摊铺沥青路面取芯点位置的方法，通过对无人机拍摄的图像进行处理，计算得到最大低温连通区域的d值(d值代表以最大低温连通区域像素为圆心的最大圆半径)分布，快速确定最大低温连通区域内的最大圆的圆心位置，以其作为取芯点，能够确保取芯点位于低温区域内，从而保证沥青路面质量检测精度。另外，本发明还通过设置参照板，为确定取芯点位置提供了参照位置，即使在低温区域远离路缘带的情况下，也能够保证无人机拍摄图像的清晰度，从而提高沥青路面质量检测精度。

技术领域

本发明涉及沥青路面施工质量检验技术领域，具体是一种利用无人机确定新摊铺沥青路面取芯点位置的方法。

背景技术

热拌沥青路面摊铺施工对温度要求极高，温度控制直接影响路面实体质量及使用寿命，摊铺过程中产生的温度离析会直接导致低温区域压实度不足，从而引起早期病害。传统沥青摊铺施工多采用插入式温度计测温，夏天作业时，工作人员忍受高温酷暑，来回抽检跟踪各道工序中的沥青混合料温度。近年来沥青摊铺施工开始通过手持红外成像仪，逐处拍摄图像进行检测，存在测温点数量有限、代表性不够、反馈不及时等不足。

基于上述原因，CN210014841U公开了一种基于无人机监测沥青混凝土施工现场温度装置，通过无人机飞行一定高度，利用红外热像仪对沥青混凝土施工现场实行一定高度一定区域的温度检测，从而实现温度监测由点到面进行控制。利用无人机拍摄图像可以全面直观的确定摊铺过程中的低温区域，新铺路面质量监测时可以此为依据对压实度不足的重点位置进行取芯。然而，目前的无人机现场拍摄技术只能确定低温区域的大致轮廓和位置，后期若不进行有效的区域识别和处理，路面取芯时很容易偏离温度最低区域，达不到路面全寿命周期质量检测和病害监测的目的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种利用无人机确定新摊铺沥青路面取芯点位置的方法，通过以最大低温连通区域内的最大圆的圆心位置作为取芯点，确保取芯点位于低温区域内，从而保证沥青路面质量检测精度。

所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种利用无人机确定新摊铺沥青路面取芯点位置的方法，包括以下步骤：

S1：利用无人机找到摊铺过程中的低温区域；

S2：将参照板放置在符合摊铺要求温度区域，测量参照板中心到路缘带的距离D1，记录参照板中心到路缘带的垂足O，拍摄包括参照板和低温区域的可见光图像、红外图像；

S3：将得到的红外图像转为灰度图，并用阈值分割方法得到仅存在参照板的二值图，记录参照板中心P的坐标(x_p，y_p)，并根据参照板的实际尺寸和仅存在参照板的二值图中参照板所占的像素网格数计算每个像素所表示的实际边长s；

S4：将去除参照板的红外图像灰度图用OTSU方法进行阈值分割，得到低温区域二值图；

S5：使用区域生长算法对低温区域二值图进行划分，寻找最大低温连通区域，得到最大低温连通区域二值图；

S6：计算得到最大低温连通区域的d值分布，d值代表以最大低温连通区域像素为圆心的最大圆半径，所有d值中的最大值d_max即为最大低温连通区域内的最大圆的半径，最大低温连通区域内的最大圆的圆心A为取芯点，其坐标为(x_A，y_A)。

S7：设A到OP连线的垂足为B，则OB＝D₁-BP＝D₁-|x_p-x_A|·s，AB＝|y_p-y_A|·s。