地面车载移动检测系统技术方案

一种地面车载移动检测系统，其包括：一路面图像采集控制单元，其用于高质量连续拍摄路面的真实图像；一车辙测量控制单元，其通过对路面进行扫描，得出车辙的测量结果；一平整度测量控制单元，其用于计算路面的平整度；一景观图像控制单元，其用于对路面景观进行监控；一车轮编码器，其用于产生车轮编码信号；一ＧＰＳ模块，其用于建立系统的时间基准；一同步控制器，其与所述的车轮编码器及所述的ＧＰＳ模块相连，并产生相应的脉冲控制所述路面图像采集控制单元、所述的车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述的景观图像控制单元，使其协同工作，完成对地面的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路检测
，特别涉及一种地面车载移动检测系统。
技术介绍
随着城市化进程的加快，城市规模越来越大，经济的快速发展，城市道路承受的交 通压力越来越大。为缓解城市交通的压力，城市的管理者通过不断修建新的道路、改扩建现 有公路以及优化路网的方式来改善城市交通。近些年来，已环线为代表的城市快速道路建 设得到蓬勃发展。所以，随着城市的发展，城市道路的等级将越来越高、里程将急剧增长。但 是我国很多单位在实际道路检测中仍然使用落后的仪器设备。在道路平整度和车辙深度测 量方面，三米直尺和水准仪仍然是主要测量工具；在路面破损和沿线设施调查方面，人工徒 步调查依然是主要方式。显然，这种测量与调查方式，远不能满足现代道路检测的需要。 现有的路面检测车，其检测系统并没有实现全部的路面平整度、车辙、纹理深度、 路面病害及沿线设施的快速检测与测量，只是将其中的部分检测功能实现，其检测精度和 后处理数据的能力也各不相同。 首先现有的路面检测车，其定位方式基本上都是单一的GPS/DMI，定位精度一般都 在5m，在城市高楼区、林荫道、涵洞、隧道等，常出现GPS卫星信号遮挡问题，GPS信号容易丢 失，跟踪轨迹易发生漂移。 其次，有些检测车只能在无雨的白天做检测，其路面病害检测分辨率为面扫描，辅 助照明为大灯阵列或闪光灯，采集效率低下和精度差等瓶颈问题。路面采集数据后期处理， 多为人工识别，处理速度慢效率低。 总之，现有技术具有如下缺点 1、不能提高路面检测的效率和精度。 2 、人工徒步测量，存在安全隐患，在检测过程中对交通业造成一定的影响。 3、在有人工参与的道路检测中，容易出错。 4、人工检测道路的单一性，不能从几何属性、路面状况、交通标志标线、道路附属 设施以及桥梁设施等城市交通基础设施的各种静态和动态信息多个方面反映道路状况。 5、无统一数据系统支持，对后期道路的养护造成困难。 因此，如何将上述现有技术存在的问题加以解决，即为本领域技术人员所欲研究 的方向所在。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种地面车载移动检测系统，其通过同步控制器协同控制各个部件，以更好的对地面进行检测，以克服上述现有技术存在的问题。 本专利技术的次要目的是提供一种地面车载移动检测系统，其通过GPS模块及车轮编码器组成的导航系统，解决了GPS模块的定位精度较低的问题，其可通过车轮编码器在一定距离内的高精度改善GPS定位的精度。4 本专利技术的再一 目的是提供一种地面车载移动检测系统，其通过GPS模块及航位推 算模块组成的导航系统，解决了GPS信号的遮挡问题，同时也避免了单元的航位推算模块 随着时间的积累导致误差增大。 为了达到上述目的，本专利技术提供一种地面车载移动检测系统，其包括 —路面图像采集控制单元，其用于高质量连续拍摄路面的真实图像； —车辙测量控制单元，其通过对路面进行扫描，得出车辙的测量结果； —平整度测量控制单元，其用于计算路面的平整度； —景观图像控制单元，其用于对路面景观进行监控； —车轮编码器，其用于产生车轮编码信号； — GPS模块，其用于建立系统的时间基准； —同步控制器，其与所述的车轮编码器及所述的GPS模块相连，并产生相应的脉冲控制所述路面图像采集控制单元、所述的车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述的景观图像控制单元，使所述路面图像采集控制单元、所述的车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述的景观图像控制单元协同工作，完成对地面的检测。 较佳的实施方式中，还包括一航位推算模块，其与所述的同步控制器相连，用于推算车辆的瞬时位置，并产生相应的同步数据，控制所述的路面图像采集控制单元、所述车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述景观图像控制单元。 较佳的实施方式中，所述的航位推算模块包括一激光陀螺仪及一速度传感器。 较佳的实施方式中，还包括一温度传感控制器，其与所述的同步控制器相连，所述的温度传感控制器感测各部件的温度，并使各部件的的温度控制在一定范围内。 较佳的实施方式中，还包括一液晶显示器，所述的液晶显示器与所述的同步控制器相连，用于显示测量数据。 较佳的实施方式中，还包括一触摸屏，所述的触摸屏作为输入设备与所述的同步 控制器相连。 较佳的实施方式中，所述的路面图像采集控制单元包括 —线阵CCD相机，所述的线阵CCD相机接收所述同步控制器的曝光脉冲，用于连续 拍摄路面； —图像采集卡，其与所述的线阵CCD相机相连，用于采集所述线阵CCD相机所拍摄 的图像； —图像采集工作站，其接收所述同步控制器的同步数据并与所述的图像采集卡相 连，对采集到的图像进行处理； —图像识别处理模块，其与所述的图像采集工作站相连，用于对采集后的图像进 行识别处理； —图像分析模块，其与所述的图像识别处理模块相连，对处理后图像进行分类统 计和程度判别，给出分类统计报表。 较佳的实施方式中，所述的线阵CCD相机每两次曝光空间间隔等于一个像素所对 应的路面实际空间距离。 较佳的实施方式中，所述的图像采集工作站为一工控机。 较佳的实施方式中，所述的车辙测量控制单元包括一激光器及一高速CCD相机，所述的车轮编码器将车辆行驶距离变换为距离脉冲信号传输给所述的同步控制器，所述的 同步控制器发出控制脉冲控制所述激光器及所述高速CCD相机曝光，得到一图像，经激光 中心提取后，得到一车辙深度。 较佳的实施方式中，所述的激光器是线结构激光器。 较佳的实施方式中，所述的线结构激光器为出瞳功率2. 5W、波长532nm的线结构 激光器。 较佳的实施方式中，所述的平整度测量控制单元包括 两台高速激光测距机及两只加速度计，其用于检测路面平整度状况，连续测量左、 右两个轮迹上的纵断面数据； —数据采集卡，其接收所述同步控制器的曝光脉冲，并采集所述两台高速激光测 距机及所述两只加速度计测量的数据； —平整度采集工作站，其接收所述同步控制器的同步数据并与所述的数据采集卡 相连，对采集到的数据进行处理，得到一左右平整度值。 较佳的实施方式中，所述的景观图像控制单元包括 多个CCD相机，其接收所述同步控制器的曝光脉冲，并采集路面前方的状况； —图像采集卡，其与所述的多个CCD相机相连，将所述CCD相机拍摄到的图像进行 采集； —图像采集工作站，其接收所述同步控制器的同步数据并与所述的图像采集卡相 连，对采集到的图像进行处理； —图像识别处理模块，其与所述的图像采集工作站相连，用于对采集后的图像进 行识别处理，得到一道路沿线设施养护的状况。 较佳的实施方式中，所述的同步控制器选用ARM7或者ARM9为核心的微处理器。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于 GPS/DR组合导航系统将GPS定位系统和自主式的DR系统有机结合起来，通过综合 每一种导航系统的特点，互相取长补短，能够获得较高的车辆定位精度及可靠性。当DR系 统的定位误差积累至较大时，可以利用GPS的精确定位结果对其校正和标定，而当GPS卫星 信号丢失，GPS导航系统无法正常工作时，能够利用DR系统的自主定位结果，得以维持正常 导航。 此外，当GPS系统的定位精度较低时，还可以利用DR系统在一定距离内的高精度 改善GPS的定位精度。附图说明 图1为本专利技术地面车载移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地面车载移动检测系统，其特征在于：其包括：　　　　一路面图像采集控制单元，其用于高质量连续拍摄路面的真实图像；　　　　一车辙测量控制单元，其通过对路面进行扫描，得出车辙的测量结果；　　　　一平整度测量控制单元，其用于计算路面的平整度；一景观图像控制单元，其用于对路面景观进行监控；　　　　一车轮编码器，其用于产生车轮编码信号；　　　　一ＧＰＳ模块，其用于建立系统的时间基准；　　　　一同步控制器，其与所述的车轮编码器及所述的ＧＰＳ模块相连，并产生相应的脉冲控制所述路面图像采集控制单元、所述的车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述的景观图像控制单元，使所述路面图像采集控制单元、所述的车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述的景观图像控制单元协同工作，完成对地面的检测。

【技术特征摘要】
一种地面车载移动检测系统，其特征在于其包括一路面图像采集控制单元，其用于高质量连续拍摄路面的真实图像；一车辙测量控制单元，其通过对路面进行扫描，得出车辙的测量结果；一平整度测量控制单元，其用于计算路面的平整度；一景观图像控制单元，其用于对路面景观进行监控；一车轮编码器，其用于产生车轮编码信号；一GPS模块，其用于建立系统的时间基准；一同步控制器，其与所述的车轮编码器及所述的GPS模块相连，并产生相应的脉冲控制所述路面图像采集控制单元、所述的车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述的景观图像控制单元，使所述路面图像采集控制单元、所述的车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述的景观图像控制单元协同工作，完成对地面的检测。2. 根据权利要求1所述的地面车载移动检测系统，其特征在于，还包括一航位推算模 块，其与所述的同步控制器相连，用于推算车辆的瞬时位置，并产生相应的同步数据，控制 所述的路面图像采集控制单元、所述车辙测量控制单元、所述平整度测量控制单元及所述 景观图像控制单元。3. 根据权利要求2所述的地面车载移动检测系统，其特征在于，所述的航位推算模块 包括一激光陀螺仪及一速度传感器。4. 根据权利要求1或2所述的地面车载移动检测系统，其特征在于，还包括一温度传感 控制器，其与所述的同步控制器相连，所述的温度传感控制器感测各部件的温度，并使各部 件的的温度控制在一定范围内。5. 根据权利要求1或2所述的地面车载移动检测系统，其特征在于，还包括一液晶显示 器，所述的液晶显示器与所述的同步控制器相连，用于显示测量数据。6. 根据权利要求1或2所述的地面车载移动检测系统，其特征在于，还包括一触摸屏， 所述的触摸屏作为输入设备与所述的同步控制器相连。7. 根据权利要求1所述的地面车载移动检测系统，其特征在于，所述的路面图像采集 控制单元包括一线阵CCD相机，所述的线阵CCD相机接收所述同步控制器的曝光脉冲，用于连续拍摄 路面；一图像采集卡，其与所述的线阵CCD相机相连，用于采集所述线阵CCD相机所拍摄的图像；一图像采集工作站，其接收所述同步控制器的同步数据并与所述的图像采集卡相连， 对采集到的图像进行处理；一图像识别处理模块，其与所述的图像采集工作站相连，用于对采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清泉，毛庆洲，李必军，曹民，张德津，
申请(专利权)人：武汉武大卓越科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：83[]