CN101451337A - 公路路面状况自动采集设备及其采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种公路路面状况自动采集设备及其采集方法,采集设备包括:CCD相机、图像采集卡、计算机、采集匹配控制电路、车速检测电路和里程桩号,设备安装在车辆上。车速检测电路检测车辆行驶的速度,采集匹配控制电路根据车速检测电路提供的车速信息,动态调整触发脉冲,控制CCD相机拍摄动作,实现一定比率的路面状况信息的采集,由CCD相机采集的路面图像由图像采集卡接收并转换为数据图像存贮格式,里程桩号将车辆行驶的里程桩号信息传输给计算机。本发明能够克服现有人工调查的缺点,使用快速、可靠,设备成本低,采用采集匹配控制电路,根据车速不同,动态调节CCD相机1的拍摄频率,能够实现对路面表面无重叠,无遗漏的采集。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种公路路面监测技术,具体涉及一种对公路路面状况进行自动采集的设备。
(二)背景技术
随着我国交通运输的迅猛发展,准确及时地检测公路病害日益成为突出问题。裂缝作为我国高速公路沥青路面的主要病害形式之一,严重影响路面的使用寿命和路面养护决策的经济性,是确定养护维修方案的重要依据之一,也是对路面进行长期监测必不可少的技术内容。我国目前的路面状况调查仍然采用人工方式,在高速交通的条件下,耗时长,费用高,危险性大,不能为路面养护决策及时、准确地提供数据,使得我国推行10多年的路面养护管理系统一直处于闲置状态。
发明专利申请《高速公路路面自动检测系统》(专利号:ZL03133683.3)中,发明的一种高速公路路面自动检测系统,虽可以采集和检测路面损害,但缺乏速度匹配装置,采集的路面图像会由于车速过快,出现漏拍,或由于车速过慢,拍摄的路面图像相互重叠。
(三)发明内容
本发明的目的是为了克服现有人工调查的缺点,提供一种快速、设备成本低、使用可靠,采用采集匹配控制电路,根据车速不同,能够动态调节CCD相机1的拍摄频率,实现对路面表面无重叠,无遗漏的采集的公路路面状况自动采集的设备。
为了实现本发明的目的,本发明采取的技术方案是:本发明公路路面状况自动采集设备包括:CCD相机1、图像采集卡2、计算机单元3、采集匹配控制电路部分4、车速检测电路5和里程桩号6组成,本设备安装在汽车上。
CCD相机1垂直于路面悬挂于汽车后面的支架上,拍摄路面表面图像,拍摄一条车道宽度(3.75米)的路面表面图像,并随搭载车辆沿公路纵向移动;
图像采集卡2通过模拟或数字接口,接收来自CCD相机1的图像,并将路面表面图像转换为图像存贮格式,传输给计算机3。
计算机单元3由通用计算机组成,用于控制采集匹配控制电路4输出给CCD相机1的触发脉冲,实现路面状况采集的动态控制;计算机3接收来自图像采集卡2的数字图像,对路面表面图像进行显示和存贮。
采集匹配控制电路4通过对车速检测电路5输入的脉冲计数值,获得车辆速度,在计算机3的控制下,分频器产生一定时间间隔的触发脉冲,该脉冲用于触发CCD相机1的路面表面图像采集。由分频器产生的触发脉冲的时间间隔受计算机3控制。
车速检测电路5由能感知车速的光电码盘或其它测速装置组成,可以获得行驶车辆的速度;车辆车速与该部分输出给采集匹配控制电路4的单位时间内的脉冲个数成比例;
里程桩号6由人工输入到计算机单元3,或由GPS系统自动输入到计算机3。
本发明设备安装在车辆上,车速检测电路检测车辆行驶的速度,采集匹配控制电路根据车速检测电路提供的车速信息,动态调整触发脉冲,控制CCD相机拍摄动作,实现一定比率的路面状况信息的采集,路面状况信息采集的比率由计算机控制;由CCD相机采集的路面图像由图像采集卡接收并转换为数据图像存贮格式,传输给计算机进行存贮;里程桩号将车辆行驶的里程桩号信息传输给计算机,由计算机将里程桩号信息与采集的图像同时存贮。
(四)附图说明
图1是本发明的系统组成图。
(五)具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明:
本实施例公路路面状况自动采集设备包括:CCD图像采集部分1、图像采集卡2、计算机单元3、采集匹配控制电路4、车速检测电路5和里程桩号6组成。本实施例设备使用时直接安装在汽车上。其中,车速检测电路5与采集匹配控制电路4相连;采集匹配控制电路4分别与计算机单元3、CCD相机1和车速检测电路5相连;CCD相机1与图像采集卡2和采集匹配控制电路4相连;图像采集卡2与CCD相机1和计算机单元3相连;计算机单元3分别与图像采集卡2、采集匹配控制电路4和里程桩号6相连;里程桩号6与计算机单元3相连。
CCD相机1采用Basler公司生产的A500k面阵数字CCD相机,拍摄路面表面图像,CCD相机1放置于道路上方。本实施例采用了3个CCD照相机,垂直于路面悬挂于汽车后面的支架上,拍摄一条车道宽度(3.75米)的路面表面图像,并随搭载车辆沿公路纵向移动;
图像采集卡2通过Camera-link接口,接收来自CCD相机1的数字图像,并将路面表面图像转换为图像存贮格式,如JPEG2000格式,传输给计算机3。
计算机单元3由通用计算机组成,用于控制采集匹配控制电路4输出给CCD相机1的触发脉冲,实现路面状况采集的动态控制;计算机单元3接收来自图像采集卡2的数字图像,对路面表面图像进行显示和存贮。
采集匹配控制电路4由计数器和分频器组成,该部分通过对车速检测电路5输入的脉冲计数值,获得车辆速度,在计算机单元3的控制下,分频器产生一定时间间隔的触发脉冲,该脉冲用于触发CCD相机1的路面表面图像采集。由分频器产生的触发脉冲的时间间隔受计算机3控制。
车速检测电路5由能感知车速的光电码盘或其它测速装置组成,可以获得行驶车辆的速度;车辆车速与该部分输出给采集匹配控制电路4的单位时间内的脉冲个数成比例;
里程桩号6由人工输入到计算机3,或由GPS系统自动输入到计算机单元3。
结合图1,本实施例的工作流程如下:
1.该设备被安装在车辆上;
2.车速检测电路5获得车辆的行驶速度,将速度值按照一定比例关系转换为单位时间内的脉冲个数,传输给采集匹配控制电路4;
3.采集匹配控制电路4根据从车速检测电路5获得的单位时间的脉冲个数,同时根据计算机单元3对路面表面采集比率的控制,如100%全覆盖采集或10%采样采集,产生一定时间间隔的触发脉冲,触发CCD相机1,采集路面表面图像;
4.CCD相机1在接收到来自采集匹配控制电路4的触发脉冲后,产生一次拍摄活动,拍摄公路车道宽度的数字图像,拍摄的路面图像传输到图像采集卡2;
5.图像采集卡2在接收到路面数字图像后,将图像转换为数字图像存贮格式,如JPEG2000格式,传送到计算机;
6.在车辆行驶到公路里程桩号,或需要记录的公路里程位置,里程桩号6向计算机3传送里程桩号信息;
7.计算机单元3在接收到图像采集卡2的数字图像后,与里程桩号6提供的里程位置信息一起,进行存贮和显示。
本发明的具体特征性能由以上的实施例及其附图详细说明,但不局限于此种形式。
Claims (3)
1、一种公路路面状况自动采集设备,其特征在丁它包括CCD相机、图像采集卡、计算机单元、采集匹配控制电路、车速检测电路和里程桩号组成,设备全部安装在车辆上,车速检测电路与采集匹配控制电路相连;采集匹配控制电路分别与计算机单元、CCD相机和车速检测电路相连;CCD相机与图像采集卡和采集匹配控制电路相连;图像采集卡与CCD相机和计算机单元相连;计算机单元分别与图像采集卡、采集匹配控制电路和里程桩号相连;里程桩号与计算机单元相连。
2、根据权利要求1所述的公路路面状况自动采集设备的采集方法,其特征在于所述的采集方法是:车速检测电路检测车辆行驶的速度,采集匹配控制电路根据车速检测电路提供的车速信息,动态调整触发脉冲,控制CCD相机拍摄动作,实现一定比率的路面状况信息的采集,路面状况信息采集的比率由计算机单元控制;由CCD相机采集的路面图像由图像采集卡接收并转换为数据图像存贮格式,传输给计算机单元进行存贮;里程桩号将车辆行驶的里程桩号信息传输给计算机单元,由计算机单元将里程桩号信息与采集的图像同时存贮。
3、根据权利要求2所述的公路路面状况自动采集设备的采集方法,其特征在于所述的采集过程是:
1)该设备被安装在车辆上;
2)车速检测电路获得车辆的行驶速度,将速度值按照一定比例关系转换为单位时间内的脉冲个数,传输给采集匹配控制电路;
3)采集匹配控制电路根据从车速检测电路获得的单位时间的脉冲个数,同时根据计算机单元对路面表面采集比率的控制,产生一定时间间隔的触发脉冲,触发CCD相机,采集路面表面图像;
4)CCD相机在接收到来自采集匹配控制电路的触发脉冲后,产生一次拍摄活动,拍摄公路车道宽度的数字图像,拍摄的路面图像传输到图像采集卡;
5)图像采集卡在接收到路面数字图像后,将图像转换为数字图像存贮格式,传送到计算机;
6)在车辆行驶到公路里程桩号,或需要记录的公路里程位置,里程桩号向计算机单元传送里程桩号信息;
7)计算机单元在接收到图像采集卡的数字图像后,与里程桩号提供的里程位置信息一起,进行存贮和显示。
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