基于精密三维的路面错台检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于精密三维的路面错台检测方法及装置，该方法包括：获取路面三维轮廓数据，并基于路面三维轮廓数据，得到轮廓参考面，以及路面三维轮廓数据中的测点与轮廓参考面之间的轮廓偏差；基于轮廓偏差得到疑似接缝点，并基于疑似接缝点，得到疑似接缝去噪二值图；基于疑似接缝去噪二值图中目标测点的行方向投影特征，得到原始接缝目标图以及接缝代表位置；基于疑似接缝去噪二值图、原始接缝目标图，以及接缝代表位置，通过接缝延伸操作，得到目标接缝二值图；基于目标接缝二值图和路面三维轮廓数据，得到路面错台信息。本发明专利技术提供的基于精密三维的路面错台检测方法及装置，可以实现降低测量误差，提高检测效率。提高检测效率。提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
基于精密三维的路面错台检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及路面检测
，尤其涉及一种基于精密三维的路面错台检测方法及装置。

技术介绍

[0002]路面错台是指水泥混凝土路面中横向接缝处相邻两块水泥板的高程差。错台是影响水泥混凝土路面平整度、寿命以及加铺后反射裂缝的重要因素，也是水泥混凝土路面技术状况评定，养护、加铺设计时必须考虑的一个重要指标。因此，如何对错台进行准确、高效的检测和评价，成为公路管理养护部门十分关注的问题。
[0003]目前，常用的错台量的检测方法有人工法和自动检测法。人工法利用直尺、游标卡尺或水准仪等实现，速度慢，精度低，且干扰交通；自动检测法利用错台的存在会显著影响国际平整度指标(IRI)的特性，有激光断面仪、超声波断面仪等，断面仪价格昂贵，并且不能对错台进行准确测量(由于只有少量纵向轮廓，测量结果易受裂缝、剥落等影响)。
[0004]综上所述，现有错台检测技术存在测量误差大、检测效率低、设备造价昂贵等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于精密三维的路面错台检测方法及装置，用以解决现有技术中测量误差大、检测效率低、设备造价昂贵的缺陷，实现降低测量误差，提高检测效率。
[0006]本专利技术提供一种基于精密三维的路面错台检测方法，包括：
[0007]获取路面三维轮廓数据，并基于所述路面三维轮廓数据，得到轮廓参考面，以及所述路面三维轮廓数据中的测点与轮廓参考面之间的轮廓偏差；
[0008]基于所述轮廓偏差得到疑似接缝点，并基于所述疑似接缝点，得到疑似接缝去噪二值图；
[0009]基于所述疑似接缝去噪二值图中目标测点的行方向投影特征，得到原始接缝目标图以及接缝代表位置；
[0010]基于所述疑似接缝去噪二值图、所述原始接缝目标图，以及所述接缝代表位置，通过接缝延伸操作，得到目标接缝二值图；
[0011]基于所述目标接缝二值图和所述路面三维轮廓数据，得到路面错台信息。
[0012]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述疑似接缝点，得到疑似接缝去噪二值图，包括：
[0013]基于所述疑似接缝点得到原始疑似接缝点二值图；
[0014]以所述原始疑似接缝点二值图中连通区域为单位，依据所述连通区域的长度、所述轮廓偏差的幅值、连通区域方向特征进行去噪，得到所述疑似接缝去噪二值图。
[0015]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述疑似接缝去噪二值图中目标测点的行方向投影特征，得到原始接缝目标图以及接缝代表位置，包括：
[0016]将所述疑似接缝去噪二值图中目标点沿行方向投影，得到各行疑似接缝点；
[0017]基于所述各行疑似接缝点的统计特征，得到所述原始接缝目标图以及所述接缝代表位置。
[0018]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述各行疑似接缝点的统计特征，得到所述原始接缝目标图以及所述接缝代表位置，包括：
[0019]在当前行中的疑似接缝点数量大于预设数量值的情况下，确定当前行中的疑似接缝点为接缝种子点；
[0020]基于所述接缝种子点，得到所述原始接缝目标图；
[0021]将行间距小于预设行距值的接缝和作为目标接缝行，并将所述目标接缝行合并为同一接缝，且将所述目标接缝行的行平均值作为所述接缝代表位置；
[0022]其中，所述接缝行为所述接缝种子点所在行。
[0023]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述疑似接缝去噪二值图、所述原始接缝目标图，以及所述接缝代表位置，通过接缝延伸操作，得到目标接缝二值图，包括：
[0024]在所述接缝种子点对应的第一目标范围内，将所述疑似接缝去噪二值图中，与所述接缝种子点属于相同连通区域的测点，作为补充接缝点；
[0025]基于所述接缝种子点和所述补充接缝点，得到扩展接缝二值图；
[0026]在所述接缝代表位置对应的第二目标范围内，搜索所述扩展接缝二值图中的接缝点，并对搜索到的接缝点进行线性拟合，得到拟合接缝；
[0027]在所述接缝代表位置对应的第三目标范围内，将所述扩展接缝二值图中，存在缺失接缝的列中的拟合接缝位置作为延伸接缝目标点；
[0028]基于所述接缝种子点、所述补充接缝点和所述延伸接缝目标点，得到目标接缝二值图。
[0029]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述路面三维轮廓数据，得到轮廓参考面，以及所述路面三维轮廓数据中的测点与轮廓参考面之间的轮廓偏差，包括：
[0030]在所述路面三维轮廓数据中存在无效测点的情况下，基于所述无效测点附近的有效测点，替代所述无效测点，得到新的路面三维轮廓数据；
[0031]基于滤波方式或者频域变化方式，对所述新的路面三维轮廓数据进行处理，得到所述轮廓参考面；
[0032]将所述新的路面三维轮廓数据，与所述轮廓参考面作差，得到所述轮廓偏差；
[0033]其中，所述疑似接缝点，为对应轮廓偏差大于分割阈值对应的测点。
[0034]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述目标接缝二值图和所述路面三维轮廓数据，得到路面错台信息，包括：
[0035]基于所述目标接缝二值图，得到接缝前后两侧路面代表高程；
[0036]基于所述接缝前后两侧路面代表高程，得到所述路面错台信息。
[0037]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述目标接缝二值图，得到接缝前后两侧路面代表高程，包括：
[0038]基于所述目标接缝二值图，以拟合接缝为中心，在第四目标范围内，搜索接缝起点和接缝终点；
[0039]在所述接缝起点对应的第五目标范围内，邻近所述拟合接缝的路面平均高程作为
前侧路面代表高程，得到前侧路面代表高程集合；所述前侧路面为车辆前进方向路面；
[0040]在所述接缝终点对应的第六目标范围内，邻近所述拟合接缝的路面平均高程作为后侧路面代表高程，得到后侧路面代表高程集合。
[0041]根据本专利技术提供的路面错台检测方法，所述基于所述接缝前后两侧路面代表高程，得到所述路面错台信息，包括：
[0042]所述基于所述接缝前后两侧路面代表高程，得到全幅错台值、左右轮迹带错台值、最大错台值、全幅宽错台均值、全幅宽错台中值以及全幅宽加权错台值中的至少一个；
[0043]其中，所述全幅错台值的计算方式如下：
[0044]逐列分别计算前侧路面代表高程与后侧路面代表高程的绝对差值，得到多列全幅错台值；列方向与路面的幅宽方向对应，行方向与列方向垂直；
[0045]所述左右轮迹带错台值的计算方式如下：
[0046]基于所述路面三维轮廓数据的列向位置与路面幅宽方向位置的对应关系，分别选取左轮迹带和右轮迹带对应列的全幅错台值作为左右轮迹带错台值；
[0047]所述全幅宽加权错台值的计算方式如下：
[0048]基于所述多列全幅错台值中，计算各列全幅错台值与左轮迹带和右轮迹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于精密三维的路面错台检测方法，其特征在于，包括：获取路面三维轮廓数据，并基于所述路面三维轮廓数据，得到轮廓参考面，以及所述路面三维轮廓数据中的测点与轮廓参考面之间的轮廓偏差；基于所述轮廓偏差得到疑似接缝点，并基于所述疑似接缝点，得到疑似接缝去噪二值图；基于所述疑似接缝去噪二值图中目标测点的行方向投影特征，得到原始接缝目标图以及接缝代表位置；基于所述疑似接缝去噪二值图、所述原始接缝目标图，以及所述接缝代表位置，通过接缝延伸操作，得到目标接缝二值图；基于所述目标接缝二值图和所述路面三维轮廓数据，得到路面错台信息。2.根据权利要求1所述的路面错台检测方法，其特征在于，所述基于所述疑似接缝点，得到疑似接缝去噪二值图，包括：基于所述疑似接缝点得到原始疑似接缝点二值图；以所述原始疑似接缝点二值图中连通区域为单位，依据所述连通区域的长度、所述轮廓偏差的幅值、连通区域方向特征进行去噪，得到所述疑似接缝去噪二值图。3.根据权利要求2所述的基于精密三维的路面错台检测方法，其特征在于，所述基于所述疑似接缝去噪二值图中目标测点的行方向投影特征，得到原始接缝目标图以及接缝代表位置，包括：将所述疑似接缝去噪二值图中目标点沿行方向投影，得到各行疑似接缝点；基于所述各行疑似接缝点的统计特征，得到所述原始接缝目标图以及所述接缝代表位置。4.根据权利要求3所述的基于精密三维的路面错台检测方法，其特征在于，所述基于所述各行疑似接缝点的统计特征，得到所述原始接缝目标图以及所述接缝代表位置，包括：在当前行中的疑似接缝点数量大于预设数量值的情况下，确定当前行中的疑似接缝点为接缝种子点；基于所述接缝种子点，得到所述原始接缝目标图；将行间距小于预设行距值的接缝和作为目标接缝行，并将所述目标接缝行合并为同一接缝，且将所述目标接缝行的行平均值作为所述接缝代表位置；其中，所述接缝行为所述接缝种子点所在行。5.根据权利要求1所述的基于精密三维的路面错台检测方法，其特征在于，所述基于所述疑似接缝去噪二值图、所述原始接缝目标图，以及所述接缝代表位置，通过接缝延伸操作，得到目标接缝二值图，包括：在所述接缝种子点对应的第一目标范围内，将所述疑似接缝去噪二值图中，与所述接缝种子点属于相同连通区域的测点，作为补充接缝点；基于所述接缝种子点和所述补充接缝点，得到扩展接缝二值图；在所述接缝代表位置对应的第二目标范围内，搜索所述扩展接缝二值图中的接缝点，并对搜索到的接缝点进行线性拟合，得到拟合接缝；在所述接缝代表位置对应的第三目标范围内，将所述扩展接缝二值图中，存在缺失接缝的列中的拟合接缝位置作为延伸接缝目标点；
基于所述接缝种子点、所述补充接缝点和所述延伸接缝目标点，得到目标接缝二值图。6.根据权利要求1所述的基于精密三维的路面错台检测方法，其特征在于，所述基于所述路面三维轮廓数据，得到轮廓参考面，以及所述路面三维轮廓数据中的测点与轮廓参考面之间的轮廓偏差，包括：在所述路面三维轮廓数据中存在无效测点的情况下，基于所述无效测点附近的有效测点，替代所述无效测点，得到新的路面三维轮廓数...

【专利技术属性】
技术研发人员：林红，曹民，卢毅，王新林，曲旋，李辉，胡秀文，
申请(专利权)人：武汉光谷卓越科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：