[发明专利]路面构造测试方法

权利要求书

1.路面构造测试方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤，

步骤1：设置底板(3)，底板(3)上设置料桶(2)，料桶(2)与底板(3)的底部连通，料桶(2)内设置压杆(1)，底板(3)贴于地面；

步骤2：将挤压成型材料搅拌好放入料桶(2)内，然后用压杆(1)将挤压成型材料压到地面；

步骤3：待挤压成型材料冷却成型后，将挤压成型材料在路面成型的结构取出得到路面凸凹结构，并用冷水清洗干净；

步骤4：使用光幕测量装置对路面凸凹结构进行侧边360°扫描和底部平面扫描；

步骤5：将扫描的数据进行处理得到路面孔深度和路面凸凹结构的底部表面积；

步骤1中，底板(3)的底部设置有塑料封板(4)，塑料封板(4)的形状与底板(3)的形状相同；

步骤2中的挤压成型材料由30％固体石蜡、30％微晶石蜡、20％合成树脂和20％体积沸水搅拌而成；

步骤3中，使用冰水浇灌在路面上和挤压成型材料的外侧，待挤压成型材料的温度低于25℃时，将冷却成型的路面凸凹结构取出；

步骤4，设计数据读取模块和数据解析模块对光幕测量装置进行数据帧进行获取与解析，通过设计读取周期的选取、数据帧的解析与发送以及补帧处理三个模块，实现光幕数据的获取；

读取周期的选取的具体过程为：首先要保证读取周期小于或等于光幕的发送周期，由于发送周期并不固定，所以读取周期需要小于光幕最小发送周期，通过设定补帧条件来解决光幕可能出现的丢帧情况，当n次没有读到数据的时候，n为正整数，手动进行数据补帧处理，其中：

其中，Ts表示光幕发送周期，Tr表示设定读取周期，[]表示向下取整运算；为节省资源，Tr越大越好，故设定n取2，则T_s/2＜T_r＜T_s，光幕的实际发送周期为9.8ms-10.0ms，所以设定读取周期为8ms；

数据帧的解析与发送的具体过程为：

光幕将当前传感器的扫描状况以数据帧的方式进行打包，基于ModBus-RTU协议与工控机进行通讯，工控机接收到数据后将其存储到容器中，并周期性的读取数据，根据光幕数据帧的格式，对数据进行解析；

通过构建数据解析主函数、光幕数据解析器以及解析函数状态机来实现光幕数据的获取与解析，主函数负责与光幕建立通信，并调用解析器，解析器的作用是对当前收到的数据帧进行解析，并返回对应的值来表示数据解析的结果，状态机的作用是根据当前状态判断下一步的状态以及数据的传递；

其中解析器通过返回值的不同来判断当前数据帧的解析结果，返回值与其对应含义，根据返回值的不同，对当前获取的数据进行进一步的丢弃、报错和保存处理；

补帧处理的具体过程为：数据帧的数量影响平行于传送带方向的图形长度，数据帧丢失使该方向的长度减小，影响最终的计算结果，所以需要对数据帧进行丢帧处理，光幕发送周期为9.8ms-10.0ms，设定读取周期为8ms，如果两次没有读取到数据帧，则判定为该数据帧丢失，进行补帧处理，通过补帧，基本保证数据帧的数量正确，保证平行于传送带方向上的精度；

步骤5中，设计图像化处理模块将光幕发送的数据帧最终转换为初始图像，对初始图像进行绘制与轮廓的划分，修正处理，通过绘制轮廓的最小包容矩形，计算路面凸凹结构的深度和底部表面积；

通过设计图像的初始化模块、数据图像绘制模块和图像的拉伸处理模块实现光幕数据的图像化处理，通过对当前图像进行轮廓查询、轮廓划分和边界点查找的流程，计算出接近路面凸凹结构实际轮廓的边界点，并根据边界点绘制轮廓，轮廓修正，最后采用绘制其最小包容矩形，并以此计算路面凸凹结构的深度和底部表面积。