【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路面裂缝识别，具体为一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法。
技术介绍
1、在行车荷载、温度、紫外线等作用下，道路路面结构随着运营时间增长将不可避免出现损害，如裂缝、沉陷、层间脱空等；快速、有效、精准的找到路面结构病害位置、类型及确定其严重程度，并预测病害发育情况，对科学合理确定养护时机与制订养护方案具有重大意义。路面结构各类型病害中，裂缝病害是数量最多的病害，对路面结构服役性能影响较大。由于裂缝病害的空间跨度较大，特征通常横跨多个车道，在三维探地雷达裂缝病害图像解译方面，目前广泛使用单测道三维探地雷达数据对裂缝病害进行判别，存在辅助判定区域窄，辨识难度大，存在一定误判的问题。
2、在申请公布号为cn112666554a的中国专利技术申请中，公开了一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，包括如下步骤：步骤1，采集三维探地雷达数据，并确定裂缝桩号；步骤2，对三维探地雷达数据进行时间零点、滤波、增益、偏移成像处理，突出三维雷达图像中的异常位置；步骤3，计算滤波后的三维探地雷达数据中无病害处的平均振幅值a1；步骤4，提取裂缝处三维探地雷达的回波信号的振幅值a2；步骤5，对所述平均振幅差异值ad进行特征提取与识别，计算出所述平均振幅差异值ad与裂缝宽度d之间的对应关系。
3、在以上专利技术申请中，通过对三维探地雷达数据分析，对平均振幅差异值ad进行特征提取与识别，计算出所述平均振幅差异值ad与裂缝宽度d之间的对应关系，但是依旧是对单测道数据进行分析，识别数据中的裂缝病害，未充分考虑同一断面中的其
4、为此，本专利技术提供了一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，本专利技术通过推算雷达点经纬度坐标，将雷达数据映射到卫星地图上，将多测道雷达数据联合形成完整的沥青路面雷达投影图，并识别出沥青路面雷达投影图中每一条裂缝的边缘，分析裂缝骨架曲线，依据图像分析结果获得每个裂缝的裂缝第一平均宽度
dp，搭建裂缝宽度分析模型，依据裂缝宽度分析模型分析裂缝每个裂缝骨架点处的裂缝宽度，为修复工作提供了科学依据，有助于确定修复范围、修复材料和修复工艺，提高修复工作的针对性和有效性，从而解决了
技术介绍
中记载的技术问题。
3、（二）技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，包括如下步骤：
5、将沥青路面划分为多个检测道并确定每个检测道的中心线，采集各检测道的雷达数据，分析所有雷达数据点的经纬度信息，将雷达数据点投影到卫星地图上，得到完整的沥青路面雷达投影图；
6、识别出沥青路面雷达投影图中每一条裂缝的边缘，分析裂缝骨架曲线，并将裂缝骨架曲线映射到裂缝的边缘图像上，计算每个裂缝边缘点到骨架曲线的最小距离，统计整理后获得每个裂缝的裂缝第一平均宽度 dp；
7、确定裂缝的边界范围，检查每个雷达点的位置，标记为该裂缝内部点或无病害处数据点，并将其坐标和雷达数据提取出来，获得每个裂缝各个内部点的反射振幅和无病害处数据点的反射振幅均值，计算获得裂缝振幅平均差异系数 cj，搭建裂缝宽度分析模型；
8、检查每个雷达点的位置，标记裂缝骨架点，获取每个裂缝骨架点的反射振幅和无病害处数据点的反射振幅均值，计算裂缝骨架点振幅差异系数，将裂缝骨架点振幅差异系数导入裂缝宽度分析模型，获得裂缝每个裂缝骨架点处的裂缝宽度。
9、进一步的，依据道路上的标志标线将沥青路面划分为多个检测道并确定每个检测道的中心线，使用安装有三维探地雷达的检测车在多个检测道中心线上行驶采集各检测道的雷达数据，并建立雷达xyz三维坐标系，以雷达天线行进方向为x轴，垂直于大地的深度方向为z轴，垂直于xz平面方向为y轴，获得xy切片，yz切片，xz切片。
10、由于裂缝信号在yz平面和xz平面上并不明显，在xy平面上表现较明显。这与裂缝病害长度较长，但是宽度和高度一般较小有关。因此，主要截取三维雷达数据的xy平面识别裂缝病害。
11、进一步的，获取检测车导航文件记录位置信息，依据记录时间与位于x轴上的雷达数据点进行匹配，获得检测道中心线上雷达数据点的经纬度数据，记为中心线雷达点经纬度坐标，其余采集到的不在x轴上的雷达数据点，依据采集时间与中心线雷达点进行匹配，记为待推算雷达点，待推算雷达点经纬度坐标记为。
12、进一步的，依据中心线雷达点经纬度坐标计算每个待推算雷达点经纬度坐标：
13、
14、其中，角是直线和正南方向的夹角，，是地球的平均半径，表示向量的模，即是中心线雷达点和待推算雷达点之间的距离。
15、进一步的，将完整的沥青路面雷达投影图导入边缘检测算法（如canny边缘检测），识别出沥青路面雷达投影图中每一条裂缝的边缘，然后通过二值化操作将检测到的裂缝边缘从整的沥青路面雷达投影图中分离出来，获得每一条裂缝的边缘图像，并进行顺序编号。
16、进一步的，对裂缝的边缘图像进行细化操作，得到单像素宽的裂缝骨架曲线，在裂缝骨架曲线和裂缝的边缘图像上提取端点和拐点作为特征点，使用特征点匹配算法，将裂缝边缘图像上的特征点与裂缝骨架曲线上的特征点进行匹配，将裂缝骨架曲线映射到裂缝的边缘图像上。
17、进一步的，遍历每个裂缝边缘点和骨架曲线上的所有点，计算骨架曲线上的所有点与某一裂缝边缘点的欧几里得距离，获得每个裂缝边缘点到骨架曲线的最小距离，统计整理后获得每个裂缝的裂缝第一平均宽度 dp，裂缝第一平均宽度 dp为2；
18、其中， c为同一裂缝的裂缝边缘点的顺序编号，为同一裂缝所有裂缝边缘点到骨架曲线的最小距离的均值。
19、进一步的，识别出沥青路面雷达投影图中每一条裂缝的边缘后，确定裂缝的边界范围，检查每个雷达点的位置，判断其是否位于裂缝的边界范围内，若雷达点位于裂缝边界范围内，则将其标记为该裂缝的内部点，并将其坐标和雷达数据提取出来，获得每个裂缝各个内部点的反射振幅，其余未被标记裂缝内部点的雷达点标记为无病害处数据点，提取出所有无病害处数据点的反射振幅，统计后获得无病害处数据点的反射振幅均值。
20、进一步的，获取每个裂缝各个内部点的反射振幅和无病害处数据点的反射振本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
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9.根据权利要求8所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种沥青路面雷达振幅特征裂缝宽度识别方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志勇，徐国元，李伟雄，于华洋，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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