[發明專利]一種水泥混凝土路面平均斷面深度測試方法

無效

• 申請號: 200910024133.1
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101671999A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 韓森;蔣超;徐鷗明;王鵬
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01;G01B11/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及一種應用三維光學密集點云測量系統快速測量水泥路面平均斷面深度(MPD)的方法，尤其是能夠測試帶溝槽水泥路面的平均斷面深度。

背景技術

對于路面構造的測試一般采用傳統的手工鋪砂法進行，但這種方法速度慢，效率低，獲取數據難且測試結果受人為因素影響較大。隨著公路建設的快速發展，激光構造深度儀在路面構造測試中得到越來越多的應用，它克服了鋪砂法的缺點，能夠快速、準確地獲取路面構造。但是，由于激光構造深度儀是根據接收其發射激光束的反射光線來計算路面斷面深度，在對刻槽水泥混凝土路面進行測試時，如果激光束發射到路面溝槽中時，則接收到反射光線會受到很大影響，進而導致計算結果不準確。因此《公路路基路面現場測試規程》(JTG?E60-2008)中明確規定激光構造深度儀不適用于帶有溝槽的水泥混凝土路面構造深度的測定。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術不足，運用三維光學密集點云測量系統，快速獲取以密集點云形式存在的路面三維坐標點，通過得到的點云重構路表三維模型，再利用軟件在該三維模型中提取路面的斷面曲線，計算路面的平均斷面深度(MPD)。本發明的技術方案如下：

一種水泥混凝土路面平均斷面深度測試方法，按照以下步驟：

(1)建立三維光學密集點云測量系統；三維光學密集點云測量系統快速獲取以密集點云形式存在的路面三維坐標點；

(2)通過密集點云形式存在的路面三維坐標點重構路表三維模型；

(3)在路表三維模型中提取路面的斷面曲線，通過所述斷面曲線計算路面的平均斷面深度。

所述步驟(1)是指：

(a)在待測物體上方設置光柵投影裝置2、第一攝像頭1和第二攝像頭3，光柵投影裝置2垂直于待測物體表面設置，第一攝像頭1和第二攝像頭3分別置于光柵投影裝置2兩側，第一攝像頭1和第二攝像頭3之間的夾角大于0度且小于180度；

(b)將光柵投影裝置2將多幅多頻光柵垂直投影到待測物體表面，第一攝像頭1和第二攝像頭3同時獲取待測物體表面的相應圖像；

(c)將步驟(b)中獲取的相應圖像進行解碼和相位計算，并利用立體匹配技術、三角形測量原理，解算出第一攝像頭1和第二攝像頭3公共視區內像素點的三維坐標，獲得密集點云形式存在的路面三維坐標點。

所述步驟(2)是指：將密集點云形式存在的路面三維坐標點存儲為ASC文件，利用MATALB軟件將ASC文件構建成路面三維模型。

本發明的優點在于：當該測量系統測試刻槽水泥混凝土路面時，由于采集數據的攝像頭有一定的夾角，能夠獲取槽底和槽內壁點的三維坐標，因此解決了激光構造深度儀不能測試帶有溝槽水泥混凝土路面構造深度問題。

附圖說明：

圖一本發明三維光學測量結構圖；

圖二本發明刻槽路面模型；

圖三本發明路面斷面曲線。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

參見圖1、2、3，一種水泥混凝土路面平均斷面深度測試方法，按照以下步驟：

(1)建立三維光學密集點云測量系統；三維光學密集點云測量系統快速獲取以密集點云形式存在的路面三維坐標點；

(2)通過密集點云形式存在的路面三維坐標點重構路表三維模型；

(3)在路表三維模型中提取路面的斷面曲線，通過所述斷面曲線計算路面的平均斷面深度。

所述步驟(1)是指：

(a)在待測物體上方設置光柵投影裝置2、第一攝像頭1和第二攝像頭3，光柵投影裝置2垂直于待測物體表面設置，第一攝像頭1和第二攝像頭3分別置于光柵投影裝置2兩側，第一攝像頭1和第二攝像頭3之間的夾角大于0度且小于180度；

(b)用光柵投影裝置2將多幅多頻光柵垂直投影到待測物體表面，第一攝像頭1和第二攝像頭3同時獲取待測物體表面的相應圖像；

(c)將步驟(b)中獲取的相應圖像進行解碼和相位計算，并利用立體匹配技術、三角形測量原理，解算出第一攝像頭1和第二攝像頭3公共視區內像素點的三維坐標，獲得密集點云形式存在的路面三維坐標點。

所述步驟(2)是指：將密集點云形式存在的路面三維坐標點存儲為ASC文件，利用MATALB軟件將ASC文件構建成路面三維模型。

本發明單次測量幅面為15cm×10cm，路面坐標點的點距為0.1mm，豎向坐標精度為0.01mm。