CN104359913A - 基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统，旨在解决无法实现汽车在运动状态对路面裂纹图像进行实时校正的问题。基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统由牵引钩架(1)、支架(2)、投线仪(3)、投线仪夹具(4)、摄像机(5)与摄像机夹板(6)组成，提供了一种可成本较低、结构简单、检测精度高、操作简便、易于安装、性能可靠的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种交通检测领域的检测设备，更具体的说，它涉及一种基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统。
背景技术
公路路面裂纹检测是交通工程学科的重要研究内容之一，其研究意义在于寻求保障路面承载能力最优、车辆行驶平顺性最佳、道路交通事故最少、燃油消耗最低的道路平整性检测方案，为公路预维护提供充分的先进技术保证和理论支撑，达到道路与人、车辆和谐统一的目的。
2011年底，中国建成通车的高速公路里程已经达到8.5万公里。公路总里程的快速增长对各地区的经济发展起到了举足轻重的推动作用，同时公路的长期使用也给公路维护带来了前所未有的挑战。一方面，交通流量迅速增加、大型货车超载等问题对路面破坏日益严重；另一方面，在路面养护过程中大型工程机械的施工会导致公路的长时间拥堵，严重影响道路通行能力。因此，在2012年底我国机动车车保有量已达2.4亿辆的严峻背景下，利用先进技术理论与检测方法对路面裂纹进行定期检测和定量评价，使其处于合理范围内并积极进行路面的早期维护，对延长公路的使用寿命、提高道路的通行能力、保证汽车的行驶安全并降低公路的养护成本具有重要的理论意义和广泛的应用前景。
目前，对道路裂纹的检测主要停留在人工测量，效率低，精度差，工作人员劳动强度大。采用机器视觉采集路面凸显进而实现裂纹检测评价的方法解决了以上技术瓶颈，对交通检测领域的技术进步具有重要意义。
发明内容
本发明针对目前无法实现应用机器视觉技术实现路面裂纹特征图像采集进而完成高精度评价路面破损状况的现状，提供了一种能够测量路面空间位置的、随汽车移动的检测效率高、易于安装、通用性强、性能可靠的可满足国家交通管理部门以及生产厂家对路面裂纹图像采集要求的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统。
参阅图1至图6，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统包括有牵引钩架、支架、投线仪、投线仪夹具、摄像机与摄像机夹板。
牵引钩架的汽车牵引钩的螺杆部分与被连接汽车的牵引钩孔螺纹固定连接，螺栓自上而下依次穿过支架的矩形钢板的四个圆形通孔与牵引钩架的矩形钢板的四个圆形通孔与螺母螺纹固定连接，四个投线仪放置在四个投线仪夹具的内侧，螺栓自外而内穿过四个投线仪夹具两侧的圆形通孔与支架水平钢管两侧的八个螺纹孔螺纹固定连接，摄像机放置在摄像机夹板的内部，螺栓自外而内穿过摄像机夹板两个侧面的圆形通孔与摄像机的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过摄像机夹板底面的两个圆形通孔与支架水平钢管侧面的圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
技术方案中所述的牵引钩架由汽车牵引钩和矩形钢板焊接而成，在牵引钩架矩形钢板的四角对称加工四个圆形通孔。
技术方案中所述的支架由矩形钢板、竖直钢管和水平钢管焊接而成，竖直钢管垂直焊接在矩形钢板上，水平钢管水平焊接在竖直钢管的顶部，在支架矩形钢板的四角对称加工四个圆形通孔，在支架水平钢管的两侧对称加工八个螺纹孔和四个圆形通孔。
技术方案中所述的投线仪夹具由细长钢片折弯而成的Ω形零件，在投线仪夹具的两侧对称加工两个圆形通孔。
技术方案中所述的四个投线仪投射线激光的光轴与摄像机的光轴平行。
技术方案中所述的摄像机夹板由钢板折弯而成的Ω形零件，在摄像机夹板的前侧加工宽5毫米的翻边，在摄像机夹板的两个侧面各加工两个圆形通孔，在摄像机夹板的底面对称加工两个圆形通孔。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用主动视觉测量，通过四个投线仪向地面实时投影四个激光点，并通过摄像头实时采集含有四个光点的路面图像并处理路面裂纹信息，通过四个光点在路面图像中的位置，由事先标定的摄像机参数可以确定路面的角度，进而实现了对路面裂纹图像根据路面位置和角度不同的精确校正，避免了人工处理的繁重劳动，提高了系统的检测精度和检测效率。
(2)本发明的主要零件采用标准型钢进行加工，首先，标准型钢产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准型钢具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对测量精度的要求。
附图说明
图1是基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统与被连接汽车的轴侧图；
图2是基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统的轴测图；
图3是基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统的牵引钩架1的轴测图；
图4是基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统的支架2的轴测图；
图5是基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统的投线仪夹具4的轴测图；
图6是基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统的摄像机夹板6的轴测图；
图中：1.牵引钩架，2.支架，3.投线仪，4.投线仪夹具，5.摄像机，6摄像机夹板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述:
参阅图1至图6，基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统包括有牵引钩架1、支架2、投线仪3、投线仪夹具4、摄像机5与摄像机夹板6。
牵引钩架1由汽车牵引钩和矩形钢板焊接而成，汽车牵引钩的螺杆部分与被连接汽车的牵引钩孔螺纹固定连接，在牵引钩架1矩形钢板的四角对称加工四个圆形通孔。
支架2由矩形钢板、竖直钢管和水平钢管焊接而成，竖直钢管垂直焊接在矩形钢板上，水平钢管水平焊接在竖直钢管的顶部，在支架2矩形钢板的四角对称加工四个圆形通孔，在支架2水平钢管的两侧对称加工八个螺纹孔和四个圆形通孔，螺栓自上而下依次穿过支架2的矩形钢板的四个圆形通孔与牵引钩架1的矩形钢板的四个圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
投线仪夹具4由细长钢片折弯而成的Ω形零件，在投线仪夹具4的两侧对称加工两个圆形通孔，四个投线仪3放置在四个投线仪夹具4的内侧，螺栓自外而内穿过四个投线仪夹具4两侧的圆形通孔与支架2水平钢管两侧的八个螺纹孔螺纹固定连接。
四个投线仪3投射线激光的光轴与摄像机5的光轴平行。
摄像机夹板6由钢板折弯而成的Ω形零件，在摄像机夹板6的前侧加工宽5毫米的翻边，在摄像机夹板6的两个侧面各加工两个圆形通孔，在摄像机夹板6的底面对称加工两个圆形通孔，摄像机5放置在摄像机夹板6的内部，螺栓自外而内穿过摄像机夹板6两个侧面的圆形通孔与摄像机5的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过摄像机夹板6底面的两个圆形通孔与支架2水平钢管侧面的圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统的使用方法：将基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统安装到汽车前端横梁上，打开激光线和激光投线仪，启动汽车并实时采集带有激光投线仪投射光点的路面裂纹图像，根据标定结果对摄像机采集的路面图像进行实时校正，最终获得校正后的路面裂纹图像。
Claims (6)
1.一种基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统，其特征在于，所述的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统由牵引钩架(1)、支架(2)、投线仪(3)、投线仪夹具(4)、摄像机(5)与摄像机夹板(6)组成；
牵引钩架(1)的汽车牵引钩的螺杆部分与被连接汽车的牵引钩孔螺纹固定连接，螺栓自上而下依次穿过支架(2)的矩形钢板的四个圆形通孔与牵引钩架(1)的矩形钢板的四个圆形通孔与螺母螺纹固定连接，四个投线仪(3)放置在四个投线仪夹具(4)的内侧，螺栓自外而内穿过四个投线仪夹具(4)两侧的圆形通孔与支架(2)水平钢管两侧的八个螺纹孔螺纹固定连接，摄像机(5)放置在摄像机夹板(6)的内部，螺栓自外而内穿过摄像机夹板(6)两个侧面的圆形通孔与摄像机(5)的螺纹孔螺纹固定连接，螺栓穿过摄像机夹板(6)底面的两个圆形通孔与支架(2)水平钢管侧面的圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
2.按照权利要求1所述的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统，其特征在于，所述的牵引钩架(1)由汽车牵引钩和矩形钢板焊接而成，在牵引钩架(1)矩形钢板的四角对称加工四个圆形通孔。
3.按照权利要求1所述的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统，其特征在于，所述的支架(2)由矩形钢板、竖直钢管和水平钢管焊接而成，竖直钢管垂直焊接在矩形钢板上，水平钢管水平焊接在竖直钢管的顶部，在支架(2)矩形钢板的四角对称加工四个圆形通孔，在支架(2)水平钢管的两侧对称加工八个螺纹孔和四个圆形通孔。
4.按照权利要求1所述的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统，其特征在于，所述的投线仪夹具(4)由细长钢片折弯而成的Ω形零件，在投线仪夹具(4)的两侧对称加工两个圆形通孔。
5.按照权利要求1所述的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统，其特征在于，所述的四个投线仪(3)投射线激光的光轴与摄像机(5)的光轴平行。
6.按照权利要求1所述的基于线结构光动态测量基准的车载路面初生裂纹采集系统，其特征在于，所述的摄像机夹板(6)由钢板折弯而成的Ω形零件，在摄像机夹板(6)的前侧加工宽5毫米的翻边，在摄像机夹板(6)的两个侧面各加工两个圆形通孔，在摄像机夹板(6)的底面对称加工两个圆形通孔。
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