基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置及其测试方法，该装置包括：采集箱，其底部开设有测试窗口；多个三维标尺，安装于采集箱的底部的内侧，多个三维标尺沿测试窗口的周向设置；用于采集测试窗口对准的路面的图像的多台照相机，安装于采集箱内；控制器，包括用于基于图像和三维标尺的位置信息建立路面的三维点云模型的建模模块、用于从三维点云模型中提取路面的纵截面的轮廓坐标信息的提取模块和基于纵截面的轮廓坐标信息计算获得路面的平均断面深度的计算模块，计算模块连接于多台所述照相机，提取模块连接于建模模块，计算模块连接于提取模块。本发明专利技术解决了现有的路面构造深度激光检测方法所需检测设备成本高的问题。设备成本高的问题。设备成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置及其测试方法


[0001]本专利技术涉及道路交通
，具体涉及一种基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置及其测试方法。

技术介绍

[0002]《公路技术状况评价标准》(JTG 5210-2018)要求每2年检测一次路面的抗滑性能，并以路面构造深度和横向力系数两者之一为检测指标。相比于横向力系数，路面构造深度检测方法简单，应用更为广泛。目前，常用的路面构造深度检测方法包括铺砂法和激光检测方法：前者需通过试验人员将标准砂均匀摊铺在路表，操作时间长，结果易受人为因素的影响；后者虽然精度高，但检测设备成本高昂。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置及其测试方法，以解决现有的路面构造深度激光检测方法所需检测设备成本高的问题。
[0004]为实现上述目的，提供一种基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置，包括：
[0005]采集箱，所述采集箱的底部开设有测试窗口；
[0006]多个三维标尺，安装于所述采集箱的底部的内侧，多个所述三维标尺沿所述测试窗口的周向设置；
[0007]用于采集所述测试窗口对准的路面的图像的多台照相机，所述照相机安装于所述采集箱内，多台所述照相机的高度和拍摄角度各不相同；
[0008]控制器，包括用于基于所述图像和所述三维标尺的位置信息建立所述路面的三维点云模型的建模模块、用于从所述三维点云模型中提取所述路面的纵截面的轮廓坐标信息的提取模块和基于所述纵截面的轮廓坐标信息计算获得所述路面的平均断面深度的计算模块，所述建模模块连接于多台所述照相机，所述提取模块连接于所述建模模块，所述计算模块连接于所述提取模块。
[0009]进一步的，所述建模模块包括用于基于所述图像建立所述路面的三维点云模型的实景建模单元和用于以所述三维标尺的位置信息为基准校正所述三维点云模型的三维坐标信息的校正单元，所述实景建模单元连接于多台所述照相机，所述校正单元连接于所述实景建模单元和所述计算模块。
[0010]进一步的，还包括闪光灯，所述闪光灯安装于所述采集箱内。
[0011]进一步的，所述计算模块预设有计算模型，所述计算模型为：
[0012][0013]其中，MPD为路面平均断面深度值；
[0014]P1为所述纵截面的前半段中所述路面高度的第一峰值与所述路面的平均高度之差；
[0015]P2为所述纵截面的后半段中所述路面高度的第二峰值与所述路面的平均高度之差；
[0016]n为所述提取模块提取所述路面的纵截面的轮廓坐标信息的次数。
[0017]本专利技术提供一种路面构造深度测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0018]将采集箱放置于待测路面上，使得所述采集箱的测试窗口对准于所述待测路面的待测区域；
[0019]多台照相机采集所述测试窗口内的所述待测区域的图像；
[0020]控制器的建模模块获取所述图像建立三维点云模型，并以三维标尺作为控制点通过在任校检法校检所述三维点云模型；
[0021]所述控制器的提取模块从检校后的所述三维点云模型中提取所述待测区域的所述路面的纵截面的轮廓坐标信息；
[0022]所述控制器的计算模块获取所述轮廓坐标信息并基于所述纵截面的轮廓坐标信息计算获得所述路面的平均断面深度。
[0023]本专利技术的有益效果在于，本专利技术的基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置，采用相机在不同高度、不同角度获得若干张待测路面的照片；再利用建模模块对图像信息进行匹配与解析，基于三角测量原理和密集匹配算法等生成待测路面的三维点云模型，获得待测路面的三维坐标信息；在此基础上，利用多个三维标尺的相对位置信息(已知包括平面相对距离和竖向相对距离)，对三维点云模型的三维坐标信息进行校正，并将其转换成近景三维模型的坐标系统，获得最终的三维点云模型；最后，沿待测路面的长度方向在三维点云模型中提取若干幅路面轮廓线的坐标信息，并按计算模型计算获得待测路面的平均断面深度值，用于表征路面构造深度。本专利技术的基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置采用成本较为低廉的照相机、采集箱等部件实现了待测路面的平均断面深度值的测定，测定结构准确性高、且测定效率高。
附图说明
[0024]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025]图1为本专利技术实施例的基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置的结构示意图。
[0026]图2为本专利技术实施例的采集箱的俯视图。
[0027]图3为本专利技术实施例的采集箱内的测试窗口的示意图。
[0028]图4为本专利技术实施例的控制器的模块示意图。
[0029]图5为本专利技术实施例的路面的纵截面的示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了
便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。
[0031]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0032]图1为本专利技术实施例的基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置的结构示意图、图2为本专利技术实施例的采集箱的俯视图、图3为本专利技术实施例的采集箱内的测试窗口的示意图、图4为本专利技术实施例的控制器的模块示意图、图5为本专利技术实施例的路面的纵截面的示意图。
[0033]参照图1至图5所示，本专利技术提供了一种基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置，包括：采集箱1、多个三维标尺2、多台照相机3和控制器4。
[0034]具体的，采集箱1为一封闭式箱体，箱体呈长方体。箱体包括底板、顶板、以及连接于底板和顶板之间的侧板。采集箱1的箱体的底部(即底板)开设有测试窗口10。
[0035]三维标尺为标定件。三维标尺为竖向设置的柱状标定件。柱状标定件的中心点的三维坐标为已知信息。多个三维标尺2安装于采集箱1的底部的内侧，即底板的内侧。多个三维标尺2沿测试窗口10的周向设置。底板设有刻度线，刻度线沿测试窗口的周向设置。测试窗口呈矩形。三维标尺的已知的三维坐标信息以及刻度线用于计算测试窗口对应的待测地面的平面相对距离和竖向相对距离。
[0036]照相机3安装于采集箱1内。在本实施例中，照相机安装于侧板的内侧，并对准测试窗口，而且多台照相机3的高度和拍摄角度各不相同。
[0037]控制器4包括建模模块41、提取模块42和计算模块43。其中，建模模块41连接于多台照相机3。提取模块42连接于建模模块41。计算模块43连接于提取模块42。
[0038]多个三维标尺用于标定三维点云模型参数。
[0039]多台照相机3用于采集测试窗口10对准的待测路面的图像。
[0040]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置，其特征在于，包括：采集箱，所述采集箱的底部开设有测试窗口；多个三维标尺，安装于所述采集箱的底部的内侧，多个所述三维标尺沿所述测试窗口的周向设置；用于采集所述测试窗口对准的路面的图像的多台照相机，所述照相机安装于所述采集箱内，多台所述照相机的高度和拍摄角度各不相同；控制器，包括用于基于所述图像和所述三维标尺的位置信息建立所述路面的三维点云模型的建模模块、用于从所述三维点云模型中提取所述路面的纵截面的轮廓坐标信息的提取模块和基于所述纵截面的轮廓坐标信息计算获得所述路面的平均断面深度的计算模块，所述建模模块连接于多台所述照相机，所述提取模块连接于所述建模模块，所述计算模块连接于所述提取模块。2.根据权利要求1所述的基于摄影测量技术的路面构造深度测试装置，其特征在于，所述建模模块包括用于基于所述图像建立所述路面的三维点云模型的实景建模单元和用于以所述三维标尺的位置信息为基准校正所述三维点云模型的三维坐标信息的校正单元，所述实景建模单元连接于多台所述照相机，所述校正单元连接于所述实景建模单元和所述计算模块。3.根据权利要求1所述的基于摄影测...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦福禄，曾珍，孙旻，吴元昊，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：