[發明專利]基于3G網絡的紅外熱像的遠程路面施工診斷系統及方法

無效

• 申請號: 201310239661.5
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103321129A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 陳鈺龍;李遵杰;周愛明
• 申請（專利權）人: 中山市拓維電子科技有限公司
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01
• 代理公司: 東莞市眾達專利商標事務所(普通合伙) 44251
• 代理人: 皮發泉

技術領域

本發明涉及自動控制領域技術，尤其是指一種基于3G網絡的紅外熱像的遠程路面施工診斷系統及方法。

背景技術

隨著高等級公路和高速公路里程的大幅增長以及交通量的逐年遞增，在不干擾交通的前提下對路面損壞進行準確、快速的檢測成為路面養護管理的迫切需求。瀝青路面的主要損壞可分為表面破損類和變形類，這兩類損壞的范圍和程度通常是瀝青路面維修的依據，已問世或處于研究階段的路面檢測設備也以檢測這兩類損壞為主。其中以圖像處理為技術基礎的無損檢測是該領域研究的重要方向，但目前的技術水平仍不夠成熟，特別是自動化檢測方面，多數應用仍停留在試驗階段。

在路面損壞檢測中，檢測路面破損普遍采用外業拍照或攝影、內業識別的方式，較成熟的識別模式多為人工識別或半自動識別，全自動識別以及實時識別尚未有穩定成熟的應用。與破損檢測相對單一的技術路線不同，路面變形檢測呈現出多種技術形式，從早期的多激光傳感器檢測，到激光轉鏡掃描檢測、光學干涉檢測，以及激光結構光斷面檢測等，在技術上均可以實現對路面變形的快速、無損檢測，自動化程度也較高。相比而言，激光轉鏡檢測，由于結構復雜、造價昂貴在實踐中應用不多；光學干涉檢測由于對震動極其敏感從而不適合動態環境下的檢測；激光結構光存在只能在夜間檢測或受震動影響檢測精度不高的問題。

鑒于上述原因，雖然已有多種基于圖像處理的路面自動化檢測設備問世，但其在實際生產實踐中的應用仍然非常有限，該領域的研究仍存在很大空間。

發明內容

有鑒于此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種基于3G網絡的紅外熱像的遠程路面施工診斷系統及方法，可以直接安裝于道路質量勘測車上，在正常行駛速度下直觀地檢測高速公路等瀝青路面或其他路面的缺陷，為道路滲水、裂縫、坑槽、松散、層間脫落等缺陷的保養維修提供準確的技術依據。

為實現上述目的，本發明采用如下之技術方案：

一種基于3G網絡的紅外熱像的遠程路面施工診斷系統，包括有通過3G無線通訊網絡相互通信連接的紅外熱像采集系統和紅外熱像質檢中心；所述紅外熱像采集系統內包括ARM嵌入式系統、連接于ARM嵌入式系統的紅外熱像儀、測距裝置及3G無線通訊模塊；所述紅外熱像質檢中心內包括3G無線網卡及數據處理器；所述紅外熱像采集系統和紅外熱像質檢中心之間通過3G無線通訊模塊及3G無線網卡相互通信連接。

優選的，所述ARM嵌入式系統內包括有ARM處理器，該ARM處理器與3G無線通訊模塊通信連接。

優選的，所述紅外熱像儀包括光學系統、非制冷焦平面陣列及外圍電路、FPGA紅外采集校正濾波模塊；所述非制冷焦平面陣列及外圍電路與光學系統電性連接，FPGA紅外采集校正濾波模塊與ARM嵌入式系統電性連接，所述非制冷焦平面陣列及外圍電路與FPGA紅外采集校正濾波模塊之間還依次電性連接有預處理電路及A/D轉換電路。

優選的，所述光學系統內包括有廣角紅外鏡頭，該廣角紅外鏡頭是一種焦距短于標準鏡頭、視角大于標準鏡頭、焦距長于魚眼鏡頭、視角小于魚眼鏡頭的攝影鏡廣角紅外鏡頭。

優選的，所述非制冷焦平面陣列及外圍電路內包括有非致冷焦平面探測器及讀出電路，該讀出電路一端與非致冷焦平面探測器電性連接，另一端與預處理電路電性連接，被測路面的紅外輻射廣角紅外鏡頭，成像在非致冷焦平面探測器的光敏面上，其產生的信號經讀出電路讀出，并輸出序列模擬圖像信號，進而經過預處理電路進行放大和阻抗變換處理后，通過A/D轉換電路輸出。

優選的，所述ARM嵌入式系統采用ARM11內核的CPU，經FPGA紅外采集校正濾波模塊處理后的圖像數據傳送至ARM嵌入式系統，ARM嵌入式系統將讀取的圖像數據發送至3G無線通訊模塊，通過3G無線通訊網絡實現與遠程的紅外熱像質檢中心的服務器通訊。

優選的，所述紅外熱像采集系統還包括有一用于檢測車速的測距裝置，該測距裝置與該ARM嵌入式系統電性連接并輸出車速脈沖信號至該ARM嵌入式系統，該ARM嵌入式系統將所述車速脈沖信號換算成行駛距離信號，并依據行駛距離信號產生對紅外熱像儀的控制信號，控制該紅外熱像儀的拍攝動作。

優選的，所述測距裝置是測量車輛的輪胎轉速的霍爾傳感器。

優選的，所述紅外熱像質檢中心還包括分別連接于數據處理器的顯示模塊、報警模塊、打印模塊和存儲模塊。

一種基于3G網絡的紅外熱像的遠程路面施工診斷方法，包括以下步驟：

（1）檢測車輛在被檢測路面上行駛；

（2）通過基于霍爾傳感器的脈沖信號而設定的預定距離；