CN104655639A

CN104655639A - 一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法和系统

Info

Publication number: CN104655639A
Application number: CN201410814984.7A
Authority: CN
Inventors: 承恒达
Original assignee: BEIJING HENGDA JINCHENG IMAGE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HENGDA JINCHENG IMAGE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2015-05-27

Abstract

本发明涉及一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法和系统，其中所述方法包括：采集被测路段的路面图像，并实时分析路面图像和持续判断当前被测路段的路段类型；存储路段类型；以及，根据路面图像分析结果和被测路段的路段类型计算裂缝特征。本发明提供的方法，在采集被测路段的路面图像的过程中实时分析路面图像和持续判断当前被测路段的路段类型，因此在路面裂缝检测图像后期分析时，根据路面图像分析结果，并结合路段类型，能够容易地确定路面裂缝的属性，使计算裂缝面积等更准确。

Description

一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法和系统

技术领域

本发明属于路面检测技术领域，具体涉及一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法和系统。

背景技术

裂缝是大多数道路病害的早期形式，快速准确地获取路面裂缝破损信息是制定及时合理的修理、养护计划的决策依据。目前，关于路面图像的自动采集设备已经越来越多地应用到路面裂缝检测中。然而，实际的路况信息往往非常复杂。如车辆运输泄漏、遗撒的固体或液体会对裂缝的计算产生干扰；图像的自动采集设备经过减速带或其它不平稳路段时采集的图像会有一定偏差。现有的计算路面裂缝的方法中通常不必获取路段类型信息。但一次裂缝检测过程往往会经历多个不同的路段，各路段的特点不同，图像后期分析中若不能明确路段类型，路面裂缝的计算结果将很不准确。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的一个目的是提供一种能快速获取裂缝特征的路面裂缝检测方法，采用该方法在路面检测图像后期分析时，易于确定路面裂缝的属性，使计算裂缝面积等更准确。

本发明的另一个目的是提供一种能快速获取裂缝特征的路面裂缝检测系统。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法，所述方法包括：采集被测路段的路面图像，持续判断当前被测路段的路段类型；存储路段类型；以及，利用图像处理方法，结合被测路段的路段类型，识别裂缝并计算裂缝特征。

进一步，持续判断当前被测路段的路段类型的实现方式为：在采集路面图像的过程中，人工实时监测路面情况，根据当前路面特征，判断出当前被测路段的路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

进一步，持续判断当前被测路段的路段类型的实现方式为：在采集被测路段的路面图像的过程中实时分析路面图像时，根据当前路面特征，人工判断当前被测路段的路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

进一步，持续判断当前被测路段的路段类型的实现方式为：在采集被测路段的路面图像的过程中实时分析路面图像时，根据当前路面特征，计算当前测量路段的路面损坏状况指数PCI值，根据PCI值给出路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

进一步，存储路段类型的方法为，通过语音设备录制路段类型的音频文件并存储。

进一步，存储路段类型时，将判断好的路段类型以文本格式存储。

进一步，存储路段类型时，将判断好的路段类型以赋值变量形式存储，赋值变量采用1、2、3、4、5来代表优、良、中、次、差五个等级。

再进一步，所述路面裂缝检测方法还包括，在图像后期分析时，以赋值变量的形式调用被测路段的路段类型，用于人工或半自动分析或检查，赋值变量采用1、2、3、4、5来代表优、良、中、次、差五个等级。

进一步，所述路面裂缝检测方法还包括，在图像后期分析，以文本、图标或符号的形式对路段类型进行标识并显示在用户操作界面上；进行人工或半自动分析或检查时，以文本、图标或符号的形式调用被测路段的路段类型。

本发明提供的一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测系统，包括图像采集模块、路段类型判断模块、路段类型存储模块以及裂缝识别和计算模块；图像采集模块，用于采集被测路段的路面图像，并将采集到的路面图像输送至路段类型判断模块；路段类型判断模块，用于持续判断当前被测路段的路段类型，并将判断的路段类型输送至数据存储模块；路段类型存储模块，用于存储路段类型；裂缝识别和计算模块，用于根据路面图像分析结果和被测路段的路段类型来识别和计算裂缝特征。

采用本发明提供的方法和系统，在采集被测路段的路面图像的过程中实时分析路面图像和持续判断当前被测路段的路段类型，因此在路面裂缝检测图像后期分析时，根据路面图像分析结果，并结合路段类型，能够容易地确定路面裂缝的属性，使计算裂缝面积等更准确。

附图说明

图1是本发明提供的一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法的流程图；

图2是本发明提供的一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测系统的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明所提供的一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法包括：

步骤101：采集被测路段的路面图像；

步骤102，持续判断当前被测路段的路段类型；

步骤103，存储路段类型；以及，

步骤104，利用图像处理方法，结合被测路段的路段类型，识别裂缝并计算裂缝特征。

这里的路段类型是根据道路路面的破损程度划分的类型，根据道路路面破损程度从轻到重，路段类型可分为：优、良、中、次、差五个等级。其破损程度计算依据PCI——路面损坏状况指数(Pavement SurfaceCondition Index)。

路面状况指数(PCI)的数值范围为0～100。其值越大，路况越好。分级标准表如表1所示。

表1

等级PCI值	优	良	中	次	差
						PCI	PCI≥85	70≤PCI≤85	55≤PCI≤70	40≤PCI≤55	PCI<40

可参考交通部2007年发布的《公路技术状况评定标准》来计算PCI，计算公式为：

PCI = 100 - a_{0} R^{a_{1}}

①

式①中：

a⁰——沥青路面采用15.00，水泥混凝土路面采用10.66；

a₁——沥青路面采用0.412，水泥混凝土路面采用0.461；

DR——路面破损率(Pavement Distress Ratio)，为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比(％)。

式①中路面破损率DR采用式②计算：

DR = 100 \times \frac{Σ_{i = 1}^{i_{0}} w_{i} A_{i}}{A}

②

式②中：

i——考虑损坏程度(轻、中、重)的第i项路面损坏类型；

A_i——第i类路面损坏的面积(m²)；

A——调查的路面面积(调查长度与有效路面宽度之积，m²)；

w_i——第i类路面损坏的权重，沥青路面按表2取值，水泥混凝土路面按表3取值；

i₀——包含损坏程度(轻、中、重)的损坏类型总数。

表2

表3

本发明中，步骤102中持续判断当前被测路段的路段类型的一种实现方式为：在采集路面图像的过程中，人工实时监测路面情况，例如通过路面检测车的驾驶员或路面图像采集设备的操作者，根据当前路面特征，判断出当前被测路段的路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

本发明中，步骤102中持续判断当前被测路段的路段类型的另一种实现方式为：在采集路面图像的过程中实时分析路面图像时，根据当前路面特征，人工判断当前被测路段的路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

本发明中，步骤102中持续判断当前被测路段的路段类型的第三种实现方式为：在采集路面图像的过程中实时分析路面图像时，根据当前路面特征，计算当前测量路段的路面损坏状况指数PCI值，根据PCI值给出路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

本文中，路面特征是指表1所示沥青路面上龟裂、块状裂缝、坑槽、松散、沉陷波浪、拥包、泛油、修补的面积以及纵向裂缝、横向裂缝、车辙的长度；或，水泥路面上破碎板、板角断裂、坑洞、拱起、露骨、修补的面积以及裂缝、错台、唧泥、边角剥落、接缝料损坏的长度。由操作人员依据路面特征(即上述损坏类型的面积和/或长度)综合判定将路段类型。人工判断方式主要依据上述路面特征，依靠经验判定。

本发明步骤103中，可采用多种方法存储路段类型。例如，可通过语音设备录制得到路段类型的音频文件并存储。或者，将判断好的路段类型以文本格式存储。还可以将判断好的路段类型以赋值变量形式存储，赋值变量采用1、2、3、4、5来代表优、良、中、次、差五个等级。相应地，本发明提供的路面裂缝检测方法还可包括，在图像后期分析时，以赋值变量的形式调用被测路段的路段类型，用于人工或半自动分析或检查，赋值变量采用1、2、3、4、5来代表优、良、中、次、差五个等级。

本发明步骤104中识别裂缝并计算裂缝特征时，首先调用与被测路段路面图像相对应的路段类型，然后利用本领域常用的图像处理方法进行识别和计算。

本发明提供的路面裂缝检测方法还包括，以文本、图标或符号的形式对路段类型进行标识并显示在用户操作界面上。相应地，本发明提供的路面裂缝检测方法还可包括，在图像后期分析时，以文本、图标或符号的形式调用被测路段的路段类型，用于人工或半自动分析或检查。

如图2所示，本发明提供的一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测系统包括图像采集模块20、路段类型判断模块21、路段类型存储模块22以及裂缝识别和计算模块23；其中，图像采集模块20，用于采集被测路段的路面图像，并将采集到的路面图像输送至路段类型判断模块21；路段类型判断模块21，用于持续判断当前被测路段的路段类型，并将判断的路段类型输送至数据存储模块22；路段类型存储模块22，用于存储路段类型；裂缝识别和计算模块23，利用图像处理方法并结合被测路段的路段类型来识别和计算裂缝特征。

此外，对本领域普通技术人员来说，本发明提供的路面裂缝检测系统除了包括上述模块，还应包括本领域通用的其他模块或装置，例如用于承载系统中各模块并提供稳定行驶速度的承载车、图像预处理模块、图像存储和显示模块、用于控制模块(或装置)启动或数据流向的控制模块以及为系统中其他模块提供稳定电源的供电模块等。

上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims

1.一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测方法，其特征在于，所述方法包括：

采集被测路段的路面图像；

持续判断当前被测路段的路段类型；

存储路段类型；以及，

利用图像处理方法，结合被测路段的路段类型，识别和计算裂缝特征。

2.根据权利要求1所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，持续判断当前被测路段的路段类型的实现方式为：在采集路面图像的过程中，人工实时监测路面情况，根据当前路面特征，判断出当前被测路段的路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

3.根据权利要求2所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，持续判断当前被测路段的路段类型的实现方式为：在采集被测路段的路面图像的过程中实时分析路面图像，根据当前路面特征，人工判断当前被测路段的路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

4.根据权利要求2所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，持续判断当前被测路段的路段类型的实现方式为：在采集被测路段的路面图像的过程中实时分析路面图像，根据当前路面特征，计算当前测量路段的路面损坏状况指数PCI值，根据PCI值给出路段类型，并存储该路段类型，且在存储时使该路段类型与当前被测路段的路面图像相关联。

5.根据权利要求1-4任一所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，存储路段类型的方法为，通过语音设备录制路段类型的音频文件并存储。

6.根据权利要求1-4任一所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，存储路段类型时，将判断好的路段类型以文本格式存储。

7.根据权利要求1-4任一所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，存储路段类型时，将判断好的路段类型以赋值变量形式存储，赋值变量采用1、2、3、4、5来代表优、良、中、次、差五个等级。

8.根据权利要求7所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，所述路面裂缝检测方法还包括，在图像后期分析时，以赋值变量的形式调用被测路段的路段类型，用于人工或半自动分析或检查，赋值变量采用1、2、3、4、5来代表优、良、中、次、差五个等级。

9.根据权利要求1所述的路面裂缝检测方法，其特征在于，所述路面裂缝检测方法还包括，在图像后期分析时，以文本、图标或符号的形式对路段类型进行标识并显示在用户操作界面上；进行人工或半自动分析或检查时，以文本、图标或符号的形式调用被测路段的路段类型。

10.一种能准确获取裂缝特征的路面裂缝检测系统，包括图像采集模块、路段类型判断模块、路段类型存储模块以及裂缝识别和计算模块，

图像采集模块，用于采集被测路段的路面图像，并将采集到的路面图像输送至路段类型判断模块；

路段类型判断模块，用于持续判断当前被测路段的路段类型，并将判断的路段类型输送至数据存储模块；

路段类型存储模块，用于存储路段类型；

裂缝识别和计算模块，用于根据路面图像分析结果和被测路段的路段类型来识别和计算裂缝特征。