一種公路路面三維檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種公路路面三維檢測系統(tǒng)，包括線性激光掃描傳感器、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、位置感知系統(tǒng)和計算機單元，設備全部安裝在車輛上，計算機單元分別與線性激光掃描傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和位置感知系統(tǒng)相連；加速度傳感器與數(shù)據(jù)采集卡相連，線性激光掃描傳感器初步連續(xù)獲取路面的橫斷面高程信息，加速度傳感器獲取車輛行駛過程中的各方向三維加速度信息，并都通過數(shù)據(jù)接口傳輸至計算機單元，計算機單元通過數(shù)據(jù)采集卡來獲取加速度傳感器測得的加速度信息，本發(fā)明具有對路面的識別檢測的精度高和準確率高，系統(tǒng)高精度、自動化、高效率的特點。
【專利說明】一種公路路面三維檢測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及路面檢測技術，具體涉及一種公路路面三維檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]公路作為交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分，能夠及時準確的檢測公路病害對于公路的性能十分重要。目前，絕大多數(shù)多功能路面檢測系統(tǒng)仍采用二維圖像采集和檢測技術對路面進行檢測。采用二維圖像檢測技術的缺陷，一方面路面作為三維立體的客觀實體，二維圖像并不能完整的表現(xiàn)出路面的所有信息，這直接導致了識別檢測精度和準確率的降低；另一方面，由于數(shù)字圖像處理技術用于路面檢測的技術并不成熟，病害分類往往并不準確精細，需要人工輔助來提高精確度，費時費力，難以高效完成；此外，要想達到較高的路面檢測精確度，圖像檢測識別技術對路面圖片的質量要求極高，往往需要價格昂貴的掃描、光照硬件系統(tǒng)予以配合，造成設備制造檢測費用高昂，且由于二維圖像儲存信息的有限性，使得損壞檢測、車轍檢測和平整度檢測往往需要不同設備和系統(tǒng)來完成，增加了設備的造價以及檢測維修費用，使得檢測工作費時費力。
[0003]發(fā)明專利申請《利用數(shù)字圖像獲取路面三維構造的裝置及方法》(申請?zhí)?201210209065.8)中，發(fā)明的一種路面三維重構方法，雖然也能夠實現(xiàn)路面的三維重構，但是由于沒有考慮搭載車輛行駛過程中的顛簸，重構的三維路面會發(fā)生偏差和變形，并不能真實的反映路面情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決上述不足，提供一種公路路面三維檢測系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種公路路面三維檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)安裝在車輛上，包括線性激光掃描傳感器、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、位置感知系統(tǒng)和計算機單元，計算機單元分別與線性激光掃描傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和位置感知系統(tǒng)相連，力口速度傳感器與數(shù)據(jù)采集卡相連，線性激光掃描傳感器連續(xù)獲取路面與激光掃描傳感器之間的距離信息d(t)，加速度傳感器獲取車輛行駛過程中的各方向在時刻t的三維加速度信息a(t)，并通過數(shù)據(jù)接口傳輸至計算機單元，計算機單元對加速度信息a (t)采用公式
v(0 二 P(0 A進行一次積分得到時刻t的搭載車輛顛簸速度信息V⑴，然后對積分后得到
時刻t的搭載車輛顛簸速度信息V (t)，利用公式x(0 = J[v(0冶進行再次積分即得到搭載車
輛顛簸位移信息X (t),計算機單元通過接收自位置感知系統(tǒng)的經(jīng)緯度信息獲取車輛行駛過程位置信息，路面精確高程信息D (t)通過公式0(0=(1(01(0獲得，即路面與激光掃描傳感器之間的距離信息減去搭載車輛顛簸位移信息即得到路面精確高程信息，實現(xiàn)路面三維重構。
[0006]本發(fā)明具有如下有益的效果:
[0007]1.對路面進行三維重構，與傳統(tǒng)的二維檢測不同，完整的表現(xiàn)出了路面信息，保證了識別檢測的精度和準確率；
[0008]2.采用線性激光掃描設備與多維加速度傳感器設備等配合使用，使整個路面檢測成為了一個整體系統(tǒng)，實現(xiàn)了高精度、自動化、高效率的路面檢測；
[0009]3.采用多維加速度傳感器計算車輛行駛過程中的顛簸計入路面相對高程信息，實現(xiàn)三維重構，進一步提高了路面檢測的精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的工作步驟示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明中加速度信息獲取結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
[0014]實施例1
[0015]一種公路路面三維檢測系統(tǒng)及三維重構方法，包括線性激光掃描傳感器1、加速度傳感器5、數(shù)據(jù)采集卡4、位置感知系統(tǒng)3和計算機單元2，設備全部安裝在車輛上，計算機單元2分別與線性激光掃描傳感器1、數(shù)據(jù)采集卡4和位置感知系統(tǒng)3相連；加速度傳感器5與數(shù)據(jù)采集卡4相連 ，線性激光掃描傳感器I初步連續(xù)獲取路面的橫斷面高程信息，加速度傳感器5獲取車輛行駛過程中的各方向三維加速度信息，并都通過數(shù)據(jù)接口傳輸至計算機單元，計算機單元2通過數(shù)據(jù)采集卡4來獲取加速度傳感器5測得的加速度信息，線性激光掃描傳感器連續(xù)獲取路面與激光掃描傳感器之間的距離信息d(t)，加速度傳感器獲取車輛行駛過程中的各方向在時刻t的三維加速度信息a(t)，并通過數(shù)據(jù)接口傳輸至計算機單
元，計算機單元對加速度信息a⑴采用公式
【權利要求】
1.一種公路路面三維檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)安裝在車輛上，包括線性激光掃描傳感器、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、位置感知系統(tǒng)和計算機單元，其特征在于:計算機單元分別與線性激光掃描傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和位置感知系統(tǒng)相連，加速度傳感器與數(shù)據(jù)采集卡相連，線性激光掃描傳感器連續(xù)獲取路面與激光掃描傳感器之間的距離信息d(t)，加速度傳感器獲取車輛行駛過程中的各方向在時刻t的三維加速度信息a(t)，并通過數(shù)據(jù)接口傳輸至計算機單元，計算機單元對加速度信息a(t)采用公式v(t)=χ10a(t)dt進行一次積分得到時刻t的搭載車輛顛簸速度信息ν (t)，然后對積分后得到時刻t的搭載車輛顛簸速度信息V (t)，利用公式v(t)=χ10a(t)dt進行再次積分即得到搭載車輛顛簸位移信息χ(t)，計算機單元通過接收自位置感知系統(tǒng)的經(jīng)緯度信息獲取車輛行駛過程位置信息，路面精確高程信息D (t)通過公式D (t) =d(t) -χ (t)獲得，即路面與激光掃描傳感器之間的距離信息減去搭載車輛顛簸位移信息即得到路面精確高程信息，實現(xiàn)路面三維重構。
【文檔編號】E01C23/01GK103835212SQ201410066663
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權日:2014年2月21日
【發(fā)明者】王 華, 侯相琛, 李祥云 申請人:哈爾濱工業(yè)大學