[发明专利]一种损毁道路护栏智能检测系统与方法

说明书

本发明公开了一种损毁道路护栏智能检测系统与方法,该系统利用FPGA控制芯片，通过摄像模块将待测护栏的图片输入至FPGA控制芯片中，分别计算出静止RGB数据集和光流数据集，将位移变化转化为电压变化输出，经过脉冲信号调理电路后送入FPGA控制芯片，编码器将以脉冲形式输出护栏形变转动的角度，经调理电路后传入FPGA控制芯片，FPGA控制芯片在对采集到的数据进行处理后，判断图片的位移信号是否超过阈值，并将检测结果显示在液晶显示器上，所采集护栏图片通过ZigBee模块发送至FPGA控制芯片，进行处理，该方法自动化程度高、节约了人工检测的成本、且不论护栏的损坏面积达到多少都可以检测出来，可满足护栏合格性现场快速检测的要求。

技术领域

发明涉及道路护栏检测的领域,尤其涉及一种损毁道路护栏智能检测系统与方法。

背景技术

城市道路上的交通护栏是交通建设中的必要措施，为人们提供了出行的安全保障，目前已有的护栏结构单调、功能单一。且不具有智能化。交通护栏作为隔离、防撞设施，广泛应用于高速公路、城市公路等交通工程建设中，是交通安全设施的一种，对降低行车事故损害有着非常重要的作用。防护栏网是重要的公路交通基础设施，作为公路系统的配套工程,一旦架设在公路线两侧的防护栏网被盗、丢失或人为损坏,将会给汽车运行和沿线居民生命财产安全造成严重威胁。

传统的解决办法都是通过人工进行沿线检查,费工费时并且不能及时发现。目前已有的研究方法仅对公路沿线防护网较粗的水泥栏杆是否完好进行识别,且存在适应性差、漏判率和误判率高等缺点，同时均未能有效识别公路沿线中面积占比最大的防护栏网是否完好,例如对于破损面积达200cm²的防护栏网进行正确识别。此外，在这些研究项目中没有建立起完善统一的护栏数据图像处理系统与方法,不能同时对多路信号进行处理。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明提供一种损毁道路护栏智能检测系统与方法。

本发明所采用的技术方案是，该系统是一套图像采集与处理系统，系统包括摄像模块，模拟信号调理电路，脉冲信号调理电路，A/D转化模块，ZigBee模块及显示模块；

该系统利用FPGA控制芯片，通过摄像模块将待测护栏的图片输入至FPGA控制芯片中，分别计算出静止RGB数据集和光流数据集，将位移变化转化为电压变化输出，经过脉冲信号调理电路后送入FPGA控制芯片，编码器将以脉冲形式输出护栏形变转动的角度，经调理电路后传入FPGA控制芯片，FPGA控制芯片在对采集到的数据进行处理后，判断图片的位移信号是否超过阈值，并将检测结果显示在液晶显示器上，所采集护栏图片通过ZigBee模块发送至FPGA控制芯片，进行处理。

进一步地，所述通过摄像模块将待测护栏的图像输入至FPGA控制芯片中，模拟信号通过模拟信号调理电路，经过A/D转换模块转换为数字量传入FPGA控制芯片；脉冲信号经过脉冲信号调理电路后送入FPGA控制芯片，FPGA控制芯片将采集的数据经过处理后在OLCD显示模块上显示，并发送至ZigBee模块。

进一步地，所述模拟信号调理电路利用两级放大，先放大、滤波后再放大；利用差动放大电路作为前级放大电路，将压力传感器的输出信号放大20倍后通过低通滤波器滤波，滤除高频干扰后，进入二级放大电路放大20倍，最终信号在0-5V范围内输出，消除共模信号的干扰。

进一步地，所述编码器利用额定电压为DC 5V的360度旋转的编码器，输出为TTL脉冲信号，信号经74ls138芯片整形后传送至FPGA控制芯片；所述OLCD显示模块利用的是1.3寸的IIC/SPI液晶串口显示器；所述摄像模块利用HF899 USB工业高清摄像头进行135度广角与畸变1080P拍摄。