[實(shí)用新型]一種基于立體攝影測(cè)量的道路沿線設(shè)施檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520076417.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-03
• 公開（公告）號(hào): CN204405064U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋宏勛;張丹;邵志超;趙楚亞;師環(huán);周慧慧;寧岳斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C11/00
• 分類號(hào): G01C11/00;G01B11/03;G01B11/00;G01B11/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于道路沿線設(shè)施檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種基于立體攝影測(cè)量的道路沿線設(shè)施檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著高速公路的快速發(fā)展，人們對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)管理和養(yǎng)護(hù)的要求越來越高。道路沿線設(shè)施是高速公路的重要組成部分，其中包括防隔離柵、防護(hù)設(shè)施、標(biāo)志、標(biāo)線、綠化等。在高速公路的運(yùn)營(yíng)期間，高速公路沿線設(shè)施也會(huì)出現(xiàn)一些損壞，從而會(huì)導(dǎo)致高速公路在運(yùn)營(yíng)期間服務(wù)水平下降，這不僅嚴(yán)重影響了高速公路的服務(wù)功能、阻礙交通運(yùn)輸綜合效益的發(fā)揮，還增加了交通事故的發(fā)生。因此對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)的沿線設(shè)施質(zhì)量狀況進(jìn)行調(diào)查和管理，并對(duì)其及時(shí)修復(fù)，才能保證高速公路服務(wù)質(zhì)量和安全暢通。

目前，在道路沿線設(shè)施檢測(cè)技術(shù)中，進(jìn)行檢測(cè)的方式有兩種，一種是傳統(tǒng)的人工檢測(cè)，另一種是移動(dòng)道路檢測(cè)。

目前兩種檢測(cè)技術(shù)存在的不足

1)人工檢測(cè)：主要由人工測(cè)量來完成高速公路沿線設(shè)施的檢測(cè)，這種方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、效率低，對(duì)檢測(cè)人員不安全、勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且有人為因素，對(duì)結(jié)果有人為誤差，同時(shí)采集的信息是孤立的，缺乏關(guān)聯(lián)性，無法從海量的數(shù)據(jù)中挖掘有用的信息，從而無法對(duì)高速公路的沿線設(shè)施進(jìn)行高效率的管理和養(yǎng)護(hù)。

2)移動(dòng)道路檢測(cè)：該檢測(cè)方法是在檢測(cè)車上安裝GPS定位系統(tǒng)、CCD相機(jī)、INS/DR慣導(dǎo)等裝置。當(dāng)檢測(cè)車沿檢測(cè)方向行駛時(shí)，可以快速采集道路前方及兩側(cè)的影像序列，并根據(jù)各種應(yīng)用需要進(jìn)行測(cè)量。在檢測(cè)過程中，通過近景攝影測(cè)量方式一次性完成的數(shù)據(jù)采集，實(shí)景影像不但真實(shí)地反映了道路環(huán)境現(xiàn)狀，而且圖像上的任意設(shè)施都與地理位置相關(guān)。不足之處是不能對(duì)高速公路兩側(cè)的沿線設(shè)施進(jìn)行精確的空間測(cè)量。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)目前的道路沿線設(shè)施檢測(cè)技術(shù)在高速公路的管理和養(yǎng)護(hù)的應(yīng)用缺陷和不足，提出一種基于立體攝影測(cè)量的道路沿線設(shè)施檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)用多臺(tái)CCD面陣相機(jī)立體攝影技術(shù)對(duì)高速公路沿線設(shè)施進(jìn)行精確的空間測(cè)量。利用所得的物空間點(diǎn)的坐標(biāo)，為后續(xù)的長(zhǎng)度、面積、體積計(jì)算提供數(shù)據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種基于立體攝影測(cè)量的道路沿線設(shè)施檢測(cè)系統(tǒng)，包括檢測(cè)車以及設(shè)置于檢測(cè)車頂?shù)腉PS接收天線和面陣相機(jī)，檢測(cè)車內(nèi)設(shè)置有工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、機(jī)柜以及發(fā)電機(jī)，車軸和車身上固定有用于測(cè)量檢測(cè)車行駛里程的旋轉(zhuǎn)編碼器；GPS接收天線、面陣相機(jī)以及旋轉(zhuǎn)編碼器均與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端相連，機(jī)柜中的磁盤與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相交互。

所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過面陣相機(jī)、GPS接收天線以及旋轉(zhuǎn)編碼器所采集到的高速公路沿線設(shè)施空間點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，提供長(zhǎng)度、面積及體積計(jì)算的數(shù)據(jù)。

所述檢測(cè)車的車頂設(shè)置有六臺(tái)面陣相機(jī)，分別安裝在車頂?shù)那岸撕妥笥覂蓚?cè)，每側(cè)安裝兩臺(tái)面陣相機(jī)。

所述面陣相機(jī)通過固定在車頂?shù)南鄼C(jī)固定架安裝于檢測(cè)車頂。

所述面陣相機(jī)采用CCD面陣相機(jī)。

所述檢測(cè)車的車頂設(shè)置有兩個(gè)用于測(cè)量天線中心所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔高度數(shù)據(jù)的第一GPS接收天線與第二GPS接收天線。

所述第一GPS接收天線與第二GPS接收天線之間的距離大于3m。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型通過安裝于檢測(cè)車頂?shù)挠糜跍y(cè)量天線中心所在位置的經(jīng)度、緯度和海拔高度數(shù)據(jù)的GPS接收天線和安裝于車軸和車身的旋轉(zhuǎn)編碼器獲取圖像定位信息，再通過安裝于檢測(cè)車頂?shù)娜舾膳_(tái)面陣相機(jī)獲取圖像數(shù)據(jù)，通過工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對(duì)圖像數(shù)據(jù)和圖像定位信息進(jìn)行處理，整個(gè)系統(tǒng)集成于檢測(cè)車上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了連續(xù)檢測(cè)。通過GPS測(cè)量道路線形，光電旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)送的信號(hào)通過計(jì)數(shù)采集卡測(cè)得檢測(cè)車的行駛距離。運(yùn)用安裝在檢測(cè)車車頂相距3米以上同側(cè)的兩臺(tái)CCD面陣相機(jī)，對(duì)高速公路沿線設(shè)施進(jìn)行立體攝影測(cè)量。由于兩臺(tái)相機(jī)基線長(zhǎng)，并可根據(jù)需要調(diào)整相機(jī)的焦距和空間攝影方向，因此可以進(jìn)行精確的空間測(cè)量；從而可得到道路沿線設(shè)施損壞的長(zhǎng)度、面積、體積和精確位置等信息。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的工作原理圖；

圖3為本實(shí)用新型相機(jī)標(biāo)定的三維物像空間光學(xué)成像原理圖；

圖4為本實(shí)用新型物像空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系圖；

圖5為本實(shí)用新型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖。