[實用新型]一種基于多臺相機立體拍攝的路面損壞裂縫檢測系統

有效

• 申請號: 201420231931.8
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN204039886U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 宋宏勛;崔國麗;王建峰;李平;劉玉龍
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于道路路面檢測技術領域，涉及一種路面損壞裂縫自動檢測系統，尤其是一種基于多臺相機立體拍攝的路面損壞裂縫自動檢測系統。?

背景技術

由于公路長期暴露于大氣中，經受著自然災害侵襲、意外事故損壞、車輛磨損以及重載、超載、人為因素破壞等，公路的養護工作刻不容緩。根據我國公路目前的發展現狀，我國公路事業必將要從“以建為主”向“以養為主”逐步的過度。因此，我國公路養護工作非常重要，勢必向著現代化、科技化的方向發展。?

路面是公路的重要組成部分，其質量的好壞影響著公路的服務水平。裂縫是公路路面的主要損壞之一。在公路的養護和管理過程中，如果路面裂縫能夠被及早的發現，并對其進行養護和維修，那么在公路維護中將省去大量的人力和物力。過去，在路面裂縫檢測方面采用的是傳統的人工檢測方法。隨著公路的發展和數量的增加，這種人工檢測方法已越來越不能適應公路發展的要求。近年來，隨著計算機技術和圖像處理技術的飛速發展，圖像處理技術在模仿人類視覺功能方面取得了開拓性的進展與成果，將圖像處理技術應用到路面裂縫自動檢測中來，實現了基于圖像處理的路面裂縫自動檢測識別技術。通過實際應用，證明了該技術能夠滿足當代公路的養護管理需求，這種自動檢測系統也是路面檢測?技術以后的發展方向。在高速公路發達的一些國家，該技術已經被產品化，并投入實際使用之中，但還有很多需要改進完善的地方。我國在這方面起步比較晚，與國外水平有著一定的差距。因此，研究和開發適合我國路面狀況要求的路面裂縫自動檢測系統，滿足我國公路檢測需要是非常重要的。目前，國內外已經研究開發了一系列路面檢測系統，但這些系統技術還不是很成熟，不能完全滿足實際要求，還存在各種技術問題需要解決，特別是路面裂縫自動檢測技術，還需要在檢測方法、實現技術、系統開發等方向進行深入研究。?

目前，由于國外進口的系統設備不僅價格昂貴，而且評價標準和我國有著差異，在路面損壞檢測方面也沒有實現自動化，國外的檢測系統也不能完全滿足我國路面檢測的要求。我國在自動檢測技術方面研究時間短，還處在初期階段，但近年來取得快速發展，形成了具有我國特色的路況檢測系統。縱觀國內外路況檢測技術的發展和檢測系統的開發，還有許多技術難點需要解決，特別是在路面裂縫的自動檢測識別方面，還需要進行研究和開發。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于多臺相機立體拍攝的路面損壞裂縫自動檢測系統，其采用多臺相機同時從不同角度拍攝路面同一場景，利用光的直線傳播原理，通過路面成像后裂縫處灰度值的不同對圖像進行處理，進而得到裂縫。其投資費用少、檢測速度快、精度高的基于立體攝影測量的路面損壞裂縫自動檢測系統，能夠實現簡便、快速、高精度的檢測路面裂縫。?

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：?

本實用新型首先提出一種基于多臺相機立體拍攝的路面損壞裂縫檢測系統，包括檢測系統和裂縫圖像處理模塊，所述檢測系統包括多臺相機每兩臺相機一組、相機支架，所述其中一組兩臺相機以一個正拍路面一個傾斜拍攝路面的角度固定于支架上，兩組相機沿橫向布設；所述的裂縫圖像處理模塊為安裝有MATLAB軟件的計算機；所述兩臺相機與計算機連接。?

上述相機采用面陣CCD相機，沿橫向布設的兩組相機，以路面中線分開左右各一組，多臺相機同時拍攝。?

本實用新型具有以下有益效果：?

(1)本實用新型是從多個角度去拍攝同一場景，而現有技術的方法是從一個角度去拍攝，相比而言本實用新型可以得到更好，更多的路面信息。?

(2)單目相機拍攝下不能消除陰影，本實用新型的檢測方法可以消除陰影。?

(3)本實用新型采用人工光源可以在晚上工作。?

(4)本實用新型采用的方法更簡單、以更簡潔的算法檢測出準確的路面裂縫。?

(5)本實用新型可以檢測路面上坑槽的大小、深度；擁包的大小、高低等三維立體信息。?

附圖說明

圖1(A)為太陽光照射情況圖；?

圖1(B)為相機的拍攝角度示意圖；?

圖2為本實用新型的基于立體攝影測量的路面損壞裂縫自動檢測系統中的圖像采集相機布局示意圖。?

圖3為本實用新型的相機標定的三維物像空間光學成像原理圖?

圖4為本實用新型的物像空間坐標轉換關系圖。?

圖5為本實用新型的路面裂縫檢測圖像處理流程圖。?

具體實施方式