本發(fā)明涉及自動駕駛輔助，具體涉及一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法。

背景技術(shù)：

1、目前，路面質(zhì)量的檢測方法主要包括人工檢測、車載檢測系統(tǒng)等。人工檢測效率低下，缺乏安全性；車載檢測系統(tǒng)雖然提高了自動化程度，但成本高、設(shè)備集成度差，且在數(shù)據(jù)處理上耗時(shí)較長，無法完全滿足當(dāng)前道路養(yǎng)護(hù)檢測的需求。隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，對路面狀態(tài)的精確檢測需求日益增加，需要一種不受環(huán)境因素影響、具有高分辨率和快速響應(yīng)能力的檢測技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，其能夠精確測量路面的幾何形態(tài)，同時(shí)評估路面的清潔程度。本發(fā)明通過優(yōu)化激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理算法，實(shí)現(xiàn)了對路面狀態(tài)的快速準(zhǔn)確檢測，并能夠適應(yīng)不同的環(huán)境條件。

2、在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法包括以下步驟：

3、(1)使用激光雷達(dá)掃描路面，利用傳感器獲取路面的視覺圖像和環(huán)境數(shù)據(jù)，將激光雷達(dá)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與其他傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，生成一個(gè)完整的三維數(shù)據(jù)集；

4、(2)利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、去噪、對齊和歸一化處理，消除噪聲和誤差；然后使用計(jì)算機(jī)視覺算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，識別路面的表面特征，分析路面數(shù)據(jù)的高度變化、表面平整度和幾何形態(tài)，識別路面的物理特征和潛在的臟污區(qū)域；

5、(3)根據(jù)識別的表面特征，判斷路面是否存在臟污；

6、(4)如果存在臟污，進(jìn)一步分析臟污的類型和分布情況；

7、(5)將檢測結(jié)果通過無線通信模塊發(fā)送至中央控制系統(tǒng)。

8、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

9、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述步驟(1)中，使用的激光雷達(dá)具有至少360度的掃描范圍。

10、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述步驟(2)中，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)包括深度學(xué)習(xí)模型。

11、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述步驟(3)中，若路面表面特征與預(yù)設(shè)的干凈路面特征之間沒有差異，則路面不存在臟污，反之，則路面存在臟污。

12、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述步驟(4)中，臟污類型按照物理特性、來源、影響分類，按照物理特性分類，分為黏稠性臟污、顆粒性臟污、固態(tài)臟污；按照來源分類，分為車輛泄漏臟污、自然環(huán)境臟污、建筑活動臟污；按照影響分類，分為影響路面摩擦系數(shù)的臟污、影響路面平整度和美觀的臟污、影響環(huán)境的臟污。

13、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述步驟(5)中，無線通信模塊支持至少一種通信協(xié)議。

14、在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括：

15、至少一個(gè)檢測單元，用于執(zhí)行所述的基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法中的步驟(1)；

16、至少一個(gè)圖像處理單元，用于執(zhí)行所述的基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法中的步驟(2)；

17、至少一個(gè)分析單元，用于執(zhí)行所述的基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法中的步驟(3)和(4)；

18、至少一個(gè)通信模塊，用于執(zhí)行所述的基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法中的步驟(5)。

19、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

20、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述激光雷達(dá)掃描單元包括多個(gè)激光發(fā)射器和接收器，用于至少360度的全方位掃描。

21、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述圖像處理單元包括深度學(xué)習(xí)處理器，用于執(zhí)行圖像分析任務(wù)。

22、在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被配置為在執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

24、1)高精度：激光雷達(dá)具有高精度的測距能力，可提供精確的路面形態(tài)數(shù)據(jù)；

25、2)響應(yīng)快速：激光雷達(dá)的響應(yīng)速度快，適用于實(shí)時(shí)路面狀態(tài)監(jiān)測；

26、3)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：通過環(huán)境光和溫度濕度傳感器優(yōu)化數(shù)據(jù)處理，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性；

27、4)應(yīng)用廣泛：適用于道路維護(hù)、智能交通系統(tǒng)和自動駕駛車輛等多個(gè)領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，其特征在于：所述步驟(1)中，使用的激光雷達(dá)具有至少360度的掃描范圍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，其特征在于：所述步驟(2)中，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)包括深度學(xué)習(xí)模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，其特征在于：所述步驟(3)中，若路面表面特征與預(yù)設(shè)的干凈路面特征之間沒有差異，則路面不存在臟污，反之，則路面存在臟污。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，其特征在于：所述步驟(4)中，臟污類型按照物理特性、來源、影響分類，按照物理特性分類，分為黏稠性臟污、顆粒性臟污、固態(tài)臟污；按照來源分類，分為車輛泄漏臟污、自然環(huán)境臟污、建筑活動臟污；按照影響分類，分為影響路面摩擦系數(shù)的臟污、影響路面平整度和美觀的臟污、影響環(huán)境的臟污。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，其特征在于：所述步驟(5)中，無線通信模塊支持至少一種通信協(xié)議。

7.一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述激光雷達(dá)掃描單元包括多個(gè)激光發(fā)射器和接收器，用于至少360度的全方位掃描。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像處理單元包括深度學(xué)習(xí)處理器，用于執(zhí)行圖像分析任務(wù)。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被配置為在執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于激光雷達(dá)的路面及臟污狀態(tài)檢測方法，包括以下步驟：使用激光雷達(dá)掃描路面，利用傳感器獲取路面的視覺圖像和環(huán)境數(shù)據(jù)，將激光雷達(dá)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，生成的三維數(shù)據(jù)集；(2)利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、去噪、對齊和歸一化處理；然后使用計(jì)算機(jī)視覺算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提??；(3)根據(jù)識別的表面特征，利用深度學(xué)習(xí)算法識別異常區(qū)域判斷路面是否存在臟污；(4)如果存在臟污，進(jìn)一步分析臟污的類型和分布情況；(5)將檢測結(jié)果通過無線通信模塊發(fā)送至中央控制系統(tǒng)。本發(fā)明能夠精確測量路面的幾何形態(tài)，同時(shí)評估路面的清潔程度。

技術(shù)研發(fā)人員：姚寶珍,祁致豪,張智明,馮銳,紀(jì)人桓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17