【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路检测，具体涉及一种道路病害全域检测系统及方法。
技术介绍
1、路面检测、养护工作是一个中心环节，这是因为路面直接承受行车载荷和自然因素作用的结构层，关系着行车是否安全、快速、经济和舒适。目前对于路面病害情况的检测与评价，主要是通过人工视觉检查或者是其他单一粗略检测手段，存在检测效率低、精度低、局限性较大等问题。目前数字图像检测方法存在自动化检测成功率低、不能与其他指标同时进行检测的问题。在道路施工质量检测过程中，层厚等指标的检测多是按照检测章程随机取点进行钻孔取样、室内分析处理，此类检测方法具有很强的随机性，代表性不强。
2、现有技术的缺陷：
3、1、对于道路表面病害的检测，传统的人工巡检的方式存在检测效率低、不便于记录、不易跟踪管理、容易遗漏等缺点；对于道路内部病害的检测，传统的检测方式主要为二维探地雷达，存在效率低、成像单一、实时定位能力差以及不能全覆盖检测等缺点，已无法满足现在高速发展的城市道路、高速公路等病害快速、全域、高精度排查的要求。
4、2、现有的道路面层病害检测以线激光扫描和图像识别为主要手段，现有的线激光对于车载高速移动和颠簸的路段检测稳定性不高，准确性受一定影响，且采集设计、传输、解译复杂、成本较高；图像识别目前主要还是通过人工分析是否存在裂缝、车辙、坑槽和沉陷等病害，对分析技术员要求高，主观性强，自动化、智能化程度低；现有常规的道路地下内部病害检测主要为三维探地雷达方法，其天线中心频率以中、高频为主，探测深度受限制，在道路内部隐患检测中以解决道路基层问题
5、3、现有的道路病害检测指标较单一，要么为表面病害车载检测系统，要么为道路地下病害车载检测系统，未能将表面与内部病害检测综合为一体车载检测系统进行全域道路病害检测，无法对有问题的同点位表面病害数据与内部检测数据进行对比关联，无法预知表面病害与内部存在的关联。
6、综上所述，急需一种道路病害全域检测系统及方法解决现有技术中的问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种道路病害全域检测系统及方法，具体技术方案如下：
2、一种道路病害全域检测系统，包括移动载具、定位装置、拍摄装置、激光扫描装置、多普勒测距装置、探地雷达检测装置和电脑终端；所述定位装置、适配装置、激光扫描装置、多普勒测距装置、探地雷达检测装置和电脑终端均设置在所述移动载具上；
3、所述定位装置用于提供移动载具的位置坐标；
4、所述拍摄装置用于拍摄路面照片；
5、所述激光扫描装置用于扫描路面并获得路面平整度；
6、所述多普勒测距装置用于测量已检测路面的长度；
7、所述探地雷达检测装置用于检测道路内部病害；
8、所述电脑终端中设有道路病害识别算法，所述道路病害识别算法用于对路面照片进行道路表面病害和道路内部病害的识别和圈定。
9、可选的，所述定位装置包括gps接收机，所述gps接收机信号连接所述电脑终端，实现对移动载具的实时定位。
10、可选的，gps接收机包括gps天线，所述gps天线设置在移动载具的上方正中央。
11、可选的，拍摄装置包括高清摄像头，所述高清摄像头设置在所述移动载具的前方，用于在移动载具行驶过程中拍摄前方的路面照片。
12、可选的，所述激光扫描装置包括若干激光传感器，所述激光传感器通过线性排列安装在所述移动载具的前方，多个激光传感器配合在移动载具的前方实现激光点云检测区域。
13、可选的，所述探地雷达检测装置包括若干个单道双频探地雷达天线，多个单道双频探地雷达天线组成双频多通道雷达检测器。
14、可选的，所述双频探地雷达天线包括两对蝶形偶极子，分别对应低频天线和高频天线，低频天线的主频为100～400mhz，高频天线的主频为400～900mhz。
15、可选的，所述电脑终端包括探地雷达检测道路地下病害终端、多点激光与视频装置检测道路表面病害终端以及卫星地图实时显示采集道路位置终端：
16、探地雷达检测道路地下病害终端用于显示和控制探地雷达检测装置的数据；显示包括：探地雷达检测装置采集的雷达波形、二维剖面以及道路病害的位置与类型；控制包括：启停数据采集和控制探地雷达检测装置；
17、多点激光与视频装置检测道路表面病害终端用于执行道路病害识别算法，或者获取激光扫描装置形成的实时线性图或者实时曲线图，或者控制视频装置拍摄路面照片，且将所述路面照片与位置坐标同步；
18、卫星地图实时显示采集道路位置终端用于控制定位装置实现实时观测和记录所检测道路的详细位置和当前时间，生成移动载具的位置坐标。
19、可选的，所述道路病害识别算法具体是：
20、采集道路表面病害、道路内部结构和道路内部病害的图像数据，对图像数据进行处理后构建表面病害图像数据集和地下结构物与病害图像数据集；
21、采用卷积神经网络算法，构建卷积神经网络模型，基于表面病害图像数据集和地下结构物与病害图像数据集对所述卷积神经网络模型进行训练；
22、测试并验证训练后的模型，得到道路病害识别算法。
23、另外，本专利技术还包括一种道路病害全域检测方法，应用如上述的道路病害全域检测系统，所述方法步骤如下：
24、启动移动载具，采用定位装置实时获取移动载具的位置坐标；
25、采用激光扫描装置获取激光扫描成像，采用拍摄装置采集路面照片，启动探地雷达检测装置采集道路雷达图；
26、采用道路病害识别算法识别并圈定激光扫描成像、路面照片和道路雷达图中的道路表面病害和道路内部病害；
27、结合位置坐标标记道路表面病害和道路内部病害，完成道路病害检测
28、应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
29、本专利技术公开了一种道路病害全域检测系统及方法，所述系统通过拍摄装置和激光扫描装置采集道路信息，通过道路病害识别算法检测道路表面和内部的病害，应用本系统可以一次检测同时完成道路面层、基层和土基层的全域病害检测，通过道路病害识别算法分析并圈定病害位置，本专利技术提高了针对道路病害检测的数据处理能力、分析效率和判别准确性。
30、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种道路病害全域检测系统，其特征在于，包括移动载具、定位装置、拍摄装置、激光扫描装置、多普勒测距装置、探地雷达检测装置和电脑终端；所述定位装置、适配装置、激光扫描装置、多普勒测距装置、探地雷达检测装置和电脑终端均设置在所述移动载具上；
2.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，所述定位装置包括GPS接收机，所述GPS接收机信号连接所述电脑终端，实现对移动载具的实时定位。
3.根据权利要求2所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，GPS接收机包括GPS天线，所述GPS天线设置在移动载具的上方正中央。
4.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，拍摄装置包括高清摄像头，所述高清摄像头设置在所述移动载具的前方，用于在移动载具行驶过程中拍摄前方的路面照片。
5.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，所述激光扫描装置包括若干激光传感器，所述激光传感器通过线性排列安装在所述移动载具的前方，多个激光传感器配合在移动载具的前方实现激光点云检测区域。
6.根据权利要求1所述的道路病害全域检
7.根据权利要求6所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，所述双频探地雷达天线包括两对蝶形偶极子，分别对应低频天线和高频天线，低频天线的主频为100～400MHz，高频天线的主频为400～900MHz。
8.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，所述电脑终端包括探地雷达检测道路地下病害终端、多点激光与视频装置检测道路表面病害终端以及卫星地图实时显示采集道路位置终端：
9.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，所述道路病害识别算法具体是：
10.一种道路病害全域检测方法，其特征在于，应用如权利要求1-9任意一项所述的道路病害全域检测系统，所述方法步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种道路病害全域检测系统，其特征在于，包括移动载具、定位装置、拍摄装置、激光扫描装置、多普勒测距装置、探地雷达检测装置和电脑终端；所述定位装置、适配装置、激光扫描装置、多普勒测距装置、探地雷达检测装置和电脑终端均设置在所述移动载具上；
2.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，所述定位装置包括gps接收机，所述gps接收机信号连接所述电脑终端，实现对移动载具的实时定位。
3.根据权利要求2所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，gps接收机包括gps天线，所述gps天线设置在移动载具的上方正中央。
4.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，拍摄装置包括高清摄像头，所述高清摄像头设置在所述移动载具的前方，用于在移动载具行驶过程中拍摄前方的路面照片。
5.根据权利要求1所述的道路病害全域检测系统，其特征在于，所述激光扫描装置包括若干激光传感器，所述激光传感器通过线性排列安装在所述移动载具的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王佳龙，黄小林，李勇，余涛，谢平，胡新，谢恒杲，张宇强，刘登峰，
申请(专利权)人：湖南联智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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