[發明專利]激光道路錯臺檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201410142473.5
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103938531A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 曹民;張德津;曲旋;王新林;郭其華;王文達
• 申請（專利權）人: 武漢武大卓越科技有限責任公司
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陸軍

1.一種激光道路錯臺檢測系統，其被安裝于道路檢測車輛上，用來在道路檢測車輛行進的過程中檢測道路縱面錯臺的位置和高度，

所述激光道路錯臺檢測系統包括圖像采集模塊與數據分析模塊，

所述圖像采集模塊包括用來對道路縱面進行圖像采集的傳感器、以及用來存儲所采集的圖像的采集服務器，其中，所述傳感器包括攝像機和激光器，所述激光器用來向路面照射激光線，所述激光線沿著道路縱向方向延伸，攝像機用來沿固定方向拍攝包含所述激光線的道路縱斷面圖像，

所述數據分析模塊用來讀取在所述采集服務器中存儲的所采集的圖像，識別所述激光線在所采集的道路縱面圖像中的位置，并將所識別的位置轉換為道路縱面高度數據，最終根據道路縱面高度數據檢測是否出現錯臺。

2.根據權利要求1所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，

所述激光器為紅外線激光器或其他顏色的線光源；所述攝像機為面陣相機或紅外相機、3D相機；所述激光器和所述攝像機被安裝在所述道路檢測車輛的尾部。

其中，所述攝像機的鏡頭與所述激光器的發光頭的離地高度介于300mm～1000mm之間。

3.根據權利要求1所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，

所述數據分析模塊包括：激光線識別部件，用于識別激光線在所采集的圖像中的像素坐標；像方-物方坐標轉換部件，用來將經過識別后的像素坐標轉換為激光線在路面上的高度數據；錯臺特征識別部件，用來從所述高度數據中識別出錯臺的出現位置和高度。

4.根據權利要求3所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，所述數據分析模塊還包括數據濾波處理部件，用來通過數字濾波來消除在圖像數據采集中的噪聲。

5.根據權利要求3所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，所述像方-物方坐標轉換部件根據預先標定的像方-物方坐標轉換關系，將識別出來的一系列激光點的像方坐標轉換為物方坐標，其中，像方坐標表示像素點在所采集的圖像中的位置信息，物方坐標表示所采集的圖像中的每個像素點所代表的高度值。

6.根據權利要求4所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，所述數據濾波處理部件對轉換后的道路縱面高度數據進行濾波操作，消除因外界強光、其他紅外線、路面異物等引起的噪聲。

7.根據權利要求3所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，所述道路縱面高度數據包括所述道路縱斷面的各個點的高度，所述錯臺特征識別部件計算各個相鄰點的高度之間的差，在所述差的最大值大于預定閾值的情況下，判斷出現錯臺，并記錄所述差的最大值出現的點的位置、以及所述差的最大值。

8.根據權利要求3所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，所述激光線識別部件用來通過以下操作來識別激光線在所采集的圖像中的位置：

選取所采集的圖像的第一行像素灰度值的平均值加上一個固定值作為閾值；

將所采集的圖像的所有像素列之中的灰度值大于所述閾值的像素記錄為亮點，并記錄其位置與灰度值；

選擇灰度值大于所述閾值的像素最多的一行中灰度值最大的點作為該列的識別點，并作為識別起點；

從此識別起點起，逐列向前和向后進行遍歷，選擇與之前列的識別點距離最近的亮點，作為該列的識別點。

9.根據權利要求8所述的激光道路錯臺檢測系統，其中，所述數據分析模塊部件還用來：

在確定了所有識別點之后，對所采集的圖像進行曲線線性擬合，得出線性方程y=kx+b中的k、b值，其中，x、y分別為識別點的橫縱坐標值，然后根據k、b值對所采集的圖像進行旋轉，得到水平化的圖像，旋轉所使用的公式如下：

y’=y-kx，

其中y’為旋轉后的識別點的縱坐標值。

10.一種用于權利要求1所述激光道路錯臺檢測系統的激光道路錯臺檢測方法，包括以下步驟：

S1，所述圖像采集模塊對道路縱面進行圖像采集，并將所采集的道路縱面圖像存儲在所述采集服務器；

S2，所述數據分析模塊從所述采集服務器讀取所采集的道路縱面圖像，根據所述激光線在所采集的道路縱面圖像中的位置而得到道路縱面高度數據；

S3，所述數據分析模塊計算道路縱面高度數據中的最大高度值和最小高度值之間的差，在所述差的最大值大于預定閾值的情況下，判斷出現錯臺，并記錄所述差的最大值出現的點的位置、以及所述差的最大值。