一种便携式车载道路病害检测设备及检测方法技术

本申请公开了一种便携式车载道路病害检测设备及检测方法，设备包括有终端主机、摄像头镜头、补光灯阵列、天线、电源组件、磁吸支架；摄像头镜头固定安装于终端主机正面一侧，采集道路地面画面并将所采集的画面传输至终端主机；天线设置于终端主机顶部，与终端主机中的通讯定位模块连接与外部设备的通信连接；电源组件设置于终端主机背面一侧通过点烟器插头连接车内电源，向设备进行供电；磁吸支架设置于终端主机底部，支架臂的上端与终端主机连接，支架臂的下端连接有固定于检测车辆上的磁吸固定部。本发明专利技术通过图像传感器和深度学习网络识别模型，辅助GNSS定位信息，实时地检测和定位道路病害，提高巡检效率，减少人为参与造成的疏漏和隐患。成的疏漏和隐患。成的疏漏和隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式车载道路病害检测设备及检测方法


[0001]本专利技术涉及道路巡检领域，特别涉及一种便携式车载道路病害检测设备及检测方法。

技术介绍

[0002]道路病害检测在道路养护维修中占有重要的地位，目前主要采用人工巡检方式，即巡检人员驾驶路政养护巡查车对所管辖道路的路面进行肉眼观测。遇到病害情况，巡检人员需要下车用手持终端拍照上报。但是巡检人员在车上长期观测易疲劳，容易疏漏；且下车拍照存在交通隐患，影响交通正常运行。
[0003]为了提高巡检效率，减少人为参与造成的疏漏和隐患，国内外企业和机构也进行了多种车载式自动化路面检测仪器的研制工作。巡检车辆通过集成三维激光、探地雷达、摄像头、高精度导航终端等各种传感器实现对道路的检测。各种传感器数据主要由车内的终端(计算机)进行采集、存储和分析，并上报到远程服务器。这种系统需对车辆进行改装(包括对供电、存储、导航等系统的改装)，成本较高(市场上的专用车辆在几十到上百万左右)，主要应用于道路大、中、小修前的道路检测，难以普及到日常养护巡检。
[0004]近年来随着驾驶员监控系统、行车记录仪等后装车载设备的普及，有部分企业也尝试利用这类视频采集设备对道路进行养护巡检。但是这类设备安装于车辆内部，其摄像头视野主要关注于路面正前方而不是按照标准要求正对路面，导致测量畸变较大，精度不高；另外由于摄像头隔着挡风玻璃，其图像容易受到挡风玻璃污渍、车内反光、反射等影响，达不到标准要求的采样精度。
[0005]车载终端采集了各类传感器数据后，一般采用云端分析或者本地分析两种方式。传统云端分析对车载终端运算能力较低，终端只需将数据进行简单的压缩处理后就进行存储和回传，由云端服务器进行病害分析。但是对云端计算能力、存储空间和网络通信流量、带宽要求较高，在弱网和断网情况下实时性较差。而本地分析方式一般需要车载终端具有较强的计算能力，特别是运行基于深度学习(人工智能网络模型)的病害识别算法时，需要终端具有GPU/NPU/VPU等专用图像分析处理器。本地分析方式虽然终端的采购成本较高，但是大大节省了网络通信和云端处理等运维成本，将会是未来的主流分析方式。
[0006]现有技术主要原因是缺乏各种环境、路况、不同等级道路下采集的海量样本图片，无法训练出精准的人工智能模型。现有的训练样本集多是采用行车记录仪、街景采集仪等非专用设备拍摄，而且对于广大的县道、农村公路等低级公路路况缺乏覆盖。

技术实现思路

[0007]基于此，本申请实施例提供了一种便携式车载道路病害检测设备及检测方法，能够快速安装部署在公交、出租、垃圾清理车、道路巡检车等各类车辆上，将普通车辆低成本地改造成专业的道路病害巡检车，有效地扩大巡检范围和区域，充分利用了车辆资源，满足了日常巡检需求外还为道路病害样本库提供了极大的数据补充和支持。
[0008]第一方面，提供了一种便携式车载道路病害检测设备，该设备包括：终端主机、摄像头镜头、补光灯阵列、天线、电源组件、磁吸支架；
[0009]所述摄像头镜头固定安装于终端主机正面一侧，用于采集道路地面画面并将所采集的画面传输至终端主机中的图像模块；其中，所述摄像头镜头两侧的终端主机表面设置有所述补光灯阵列；
[0010]所述天线设置于终端主机顶部，与终端主机中的通讯定位模块连接，用于终端主机与外部设备的通信连接；
[0011]所述电源组件设置于终端主机背面一侧，用于通过电源组件中的点烟器插头连接车内电源，向设备进行供电；
[0012]所述磁吸支架设置于终端主机底部，包括有支架臂和磁吸固定部，所述支架臂的上端与终端主机连接，所述支架臂的下端连接有固定于检测车辆上的磁吸固定部。
[0013]可选地，所述磁吸支架具体包括设置于终端主机底部两侧的支架臂，终端主机与两侧的支架臂活动连接以使得终端主机可以向正面侧/背面侧进行旋转。
[0014]可选地，所述设备外部还设置有防水外壳，其中，所述防水外壳一侧设置为透明材质，用于使内部摄像头镜头和补光灯阵列与外界产生光源交互；所述防水外壳另一侧设置有电源线孔；所述防水外壳顶部设置有塑料材质的天线盖。
[0015]可选地，所述终端主机中包括图像模块、计算模块、电源模块、通讯定位模块及存储模块；
[0016]所述图像模块中包括图像传感器，其中所述图像传感器为全局快门传感器；
[0017]所述计算模块中包括视频分析加速芯片、中央处理器以及内存；
[0018]所述通讯定位模块中包括GNSS定位模组、移动网络通信模组以及WIFI模组。
[0019]可选地，所述视频分析加速芯片中保存有预先训练完成的深度学习网络识别模型，所述深度学习网络识别模型用于对采集到的原始图像进行压缩、解压、画质增强、图像预处理、目标检测和识别。
[0020]可选地，所述补光灯阵列为白光LED阵列。
[0021]可选地，所述磁吸固定部中包括钕铁硼强磁铁吸盘。
[0022]第二方面，提供了一种便携式车载道路病害检测方法，应用于上述第一方面的便携式车载道路病害检测设备，该方法包括：
[0023]将检测设备通过磁吸支架的磁吸固定部吸附在目标车辆的目标位置，其中，所述目标位置包括目标车辆的引擎盖、车顶或后备箱盖；
[0024]将检测设备的点烟器插头连接车内电源，向检测设备进行供电；
[0025]通过磁吸支架的支架臂调整检测设备中摄像头镜头的角度；并通过所述摄像头镜头进行图像数据采集，并将采集的图像数据发送至终端主机中；
[0026]通过所述终端主机对采集的图像数据进行处理，得到检测到的病害目标，并通过GNSS采集来的坐标数据和病害目标进行数据融合处理；并将处理后的数据进行上报。
[0027]可选地，通过所述终端主机对采集的图像数据进行处理，具体包括：
[0028]获取图像数据，解压转码后输出给图像预处理模块，进行图片画质增强、去除抖动和图像切片等预处理步骤；
[0029]通过深度神经网络模型进行目标检测，得到每一幅图片中的病害目标；其中，对于
每个检测到的病害目标，在得到图像目标后对同一个目标进行跟踪和去重。
[0030]可选地，所述将处理后的数据进行上报，包括：
[0031]采用标准的消息队列客户端，所述消息队列客户端的消息协议可以包括MQTT。
[0032]本申请实施例提供的技术方案中包括有终端主机、摄像头镜头、补光灯阵列、天线、电源组件、磁吸支架；摄像头镜头固定安装于终端主机正面一侧，用于采集道路地面画面并将所采集的画面传输至终端主机中的图像模块；其中，摄像头镜头两侧的终端主机表面设置有补光灯阵列；天线设置于终端主机顶部，与终端主机中的通讯定位模块连接，用于终端主机与外部设备的通信连接；电源组件设置于终端主机背面一侧，用于通过电源组件中的点烟器插头连接车内电源，向设备进行供电；磁吸支架设置于终端主机底部，包括有支架臂和磁吸固定部，通过支架臂的上端与终端主机连接，支架臂的下端连接有固定于检测车辆上的磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式车载道路病害检测设备，其特征在于，所述设备包括：终端主机、摄像头镜头、补光灯阵列、天线、电源组件、磁吸支架；所述摄像头镜头固定安装于终端主机正面一侧，用于采集道路地面画面并将所采集的画面传输至终端主机中的图像模块；其中，所述摄像头镜头两侧的终端主机表面设置有所述补光灯阵列；所述天线设置于终端主机顶部，与终端主机中的通讯定位模块连接，用于终端主机与外部设备的通信连接；所述电源组件设置于终端主机背面一侧，用于通过电源组件中的点烟器插头连接车内电源，向设备进行供电；所述磁吸支架设置于终端主机底部，包括有支架臂和磁吸固定部，所述支架臂的上端与终端主机连接，所述支架臂的下端连接有固定于检测车辆上的磁吸固定部。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述磁吸支架具体包括设置于终端主机底部两侧的支架臂，终端主机与两侧的支架臂活动连接以使得终端主机可以向正面侧/背面侧进行旋转。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备外部还设置有防水外壳，其中，所述防水外壳一侧设置为透明材质，用于使内部摄像头镜头和补光灯阵列与外界产生光源交互；所述防水外壳另一侧设置有电源线孔；所述防水外壳顶部设置有塑料材质的天线盖。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述终端主机中包括图像模块、计算模块、电源模块、通讯定位模块及存储模块；所述图像模块中包括图像传感器，其中所述图像传感器为全局快门传感器；所述计算模块中包括视频分析加速芯片、中央处理器以及内存；所述通讯定位模块中包括GNSS定位模组、移动网络通信模组以及WIFI模组。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述视频分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨爵，俞国印，王晗，
申请(专利权)人：仪通微感北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：