CN109839439B - 路桥路面裂缝检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种路桥路面裂缝检测系统，包括超声波发射模块、超声波接收模块、路径定位模块、时间标记模块、数据统计模块、有效整理模块、二维绘制模块、三维绘制模块、处理器、存储模块、裂缝识别模块、裂缝判断模块和显示模块；用于通过超声波进行检测，解决采用图像技术进行检测受亮度的影响的问题；将裂缝绘制成三维图，以便于清晰直观的观察裂缝的结构及参数；本发明通过超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号；超声波接收模块接超声波返回信号；利用公式L_i＝(T_2i‑T_1i)*V获取得到深度L_i；然后利用超声波发射模块为基础轴，L_i/2的长度即可代表超声波反射点的坐标，将超声波反射点的坐标连接绘制平面，即可得到裂缝二维剖视图。

Description

路桥路面裂缝检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及裂缝检测技术领域，尤其涉及路桥路面裂缝检测系统及其检测方法。

背景技术

高速公路由于行车荷载作用和自然因素的影响，路面会逐渐产生各种破损。其中，路面裂缝作为路面病害的重要特征，其检测方法一直受到关注。我国传统的沥青路面裂缝识别工作主要依靠人工检测，它存在4个明显的缺陷：(1)依赖工作人员经验，测量结果无统一标准；(2)工作期间人员安全性差，测量环境恶劣；(3)采集、测量耗时长，工作效率低下；(4)原始资料不完整，测量数据难以核准。国外早在20世纪80年代中后期就纷纷着手展开相关研究，但产品在引用中受到诸多限制：进口设备价格昂贵，难以推广；与国内技术标准的统一性差；设备维修、保养、标定等工作具有技术依赖性。现有的路桥路面大多采用图像技术进行检测，受亮度的影响，导致测量精度误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供路桥路面裂缝检测系统及其检测方法。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何通过超声波进行检测，解决采用图像技术进行检测，受亮度的影响的问题；

(2)如何将裂缝绘制成三维图，以便于清晰直观的观察裂缝的结构及参数；

(3)如何对裂缝形状识别，从而判断裂缝的类型。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：路桥路面裂缝检测系统，包括超声波发射模块、超声波接收模块、路径定位模块、时间标记模块、数据统计模块、有效整理模块、二维绘制模块、三维绘制模块、处理器、存储模块、裂缝识别模块、裂缝判断模块和显示模块；

所述超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号；所述超声波接收模块用于接收超声波发射模块向路桥路面垂直发射超声波后的返回信号；所述路径定位模块用于检测路桥路面裂缝时超声波发射模块的行走路径及与路径对应的定位坐标；所述路径定位模块将记录的路径及对应的定位坐标信息发送至处理器模块；所述处理器接收路径定位模块发送的路径及对应的定位坐标信息并将数据在存储模块内进行存储；所述时间标记模块用于标记超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间；

所述时间标记模块将标记的超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间信息发送至数据统计模块接收时间标记模块发送的信息并将信息进行统计；所述数据统计模块将时间标记模块的记录信息和路径定位模块的记录信息统计后发送至有效整理模块；所述有效整理模块接收数据统计模块的统计信息并对信息进行有效性处理，具体处理步骤如下：

步骤一：设定标记的超声波发射模块发射时间记为T_1i；超声波接收模块接超声波返回信号时间记为T_2i；超声波的传输速度记为V；

步骤二：利用公式L_i＝(T_2i-T_1i)*V获取得到深度L_i；

步骤三：设定时间节点记为ti；通过同一路径不同时间节点ti进行有效整理；具体表现为：设定L₁为起始点，下一节点为L₂，依次类推最终节点为L_i；然后L₁与L₂……L_i值相比较，当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁>g；其中g是固定预设值；L_max-L₁代表裂缝的最大深度；则L₁与L_i-₁为有效数据；当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁<g，则L₁与L_i-1为无效数据，且取L_i-1值为起始点，依次按照时间节点ti顺序与L_i比较，进行有效数据提取；

步骤四：提取有效数据并进行整理存储；

所述有效整理模块将提取的有效数据信息发送至二维绘制模块；二维绘制模块接收有效整理模块发送的有效数据并对数据进行二维面绘制，具体绘制步骤如下：

步骤一：设定同一时间节点ti不同位置采集点的数据绘制在同一二维图上；设定同一时间节点ti的不同位置的超声波检测点测得最低端值依次记为d₁₁、d₁₂、……、d_1i；

步骤二：将d₁₁、d₁₂、……、d_1i绘制在同一二维图上，并将相邻两点进行中心点连线，形成同一时间节点ti的二维图；

所述二维绘制模块将绘制的二维图发送到三维绘制模块上；三维绘制模块接收二维绘制模块发送的二维图并将其合成三维图，合成步骤如下：

步骤一：将不同节点的ti按照检测时间顺序依次合成，形成裂缝立体三维图；

步骤二：将裂缝立体三维图内的裂缝边缘点提取出，形成裂缝立体结构，具体表现为，对同一时间节点t1对应的裂缝边缘点进行提取，提取过程如下：

a：通过d₁₁起始点进行依次对比，当出现d₁₁＝d₁₂时，即两个相邻点相等，则设定d₁₂为起始点，依次类推，当d₁₁＝d_1n时，提取d₁₁、d_1n及d₁₁与d_1n之间的点；

b：提取不同时间节点ti的裂缝边缘点进行提取，通过不同时间节点ti的裂缝边缘点进行连线形成裂缝三维结构图；

所述三维绘制模块将绘制的裂缝三维结构图信息发送至处理器上，处理器接收三维绘制模块发送的绘制的裂缝三维结构图信息并将信息在存储模块上进行存储；所述裂缝识别模块用于对存储模块内部存储的裂缝三维结构图进行识别，具体识别步骤如下：

S1：获取裂缝三维结构图的俯视图；

S2：提取俯视图内的裂缝槽口边缘线，形成封闭槽口图形；

S3：对封闭槽口图形进行提取并将其标记为特征图形；

所述裂缝识别模块将封闭槽口图形的特征图形发送至裂缝判断模块；所述裂缝判断模块接收裂缝识别模块发送的封闭槽口图形的特征图形并对信息进行判断，判断步骤如下：

步骤一：判断封闭槽口图形的裂缝的条数J；

步骤二：当裂缝条数J＝1，对裂缝进行中心点识别并建立坐标系，测量裂缝与坐标系X轴的夹角α，当夹角α≤45度，则为横向裂缝；当夹角α≥45度，则为纵向裂缝；

步骤三：当裂缝条数J>1，且裂缝形成封闭图形；则为网状裂缝。

所述显示模块用于接收处理器和裂缝判断模块的裂缝数据信息并将其显示。

所述路径定位模块包括GPS定位单元和路径绘制单元，GPS定位单元用于定位打点；路径绘制单元用于对GPS定位单元的定位打点进行绘制形成行驶路径。

路桥路面裂缝检测方法，其特征在于，包括：

S1：将若干个超声波发射模块及与之对应的超声波接收模块并排安装在移动设备上，且并排方向与移动设备行驶路径垂直；

S2：时间标记模块记录超声波发射模块发射时间及超声波接收模块接收时间，利用超声波计算公式计算超声波发射模块与地面及裂缝底端的垂直距离；

S3：时间标记模块将数据发送至数据统计模块进行统计；

S4：将统计的数据进行有效整理；对有效数据进行二维平面绘制；对二维平面进行三维整合，形成裂缝三维图形；

S5：对裂缝三维图像进行识别判断得出裂缝类型。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号；超声波接收模块接超声波返回信号；利用公式L_i＝(T_2i-T_1i)*V获取得到深度L_i；然后利用超声波发射模块为基础轴，L_i/2的长度即可代表超声波反射点的坐标，将超声波反射点的坐标连接绘制平面，即可得到裂缝二维剖视图；

(2)本发明设定时间节点记为ti；通过同一路径不同时间节点ti进行有效整理；具体表现为：设定L₁为起始点，下一节点为L₂，依次类推，最终节点为L_i；然后L₁与L₂……L_i值相比较，当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁>g；其中g是固定预设值；L_max-L₁代表裂缝的最大深度；则L₁与L_i-1为有效数据；当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁<g，则L₁与L_i-1为无效数据，且取L_i-1值为起始点，依次按照时间节点ti顺序与L_i比较，进行有效数据提取；减少多余无裂缝数据，减少存储，提高检测效率；

(3)本发明通过按照不同节点的ti按照检测时间顺序依次合成裂缝二维剖视图，形成裂缝立体三维图；提取不同时间节点ti的裂缝边缘点进行提取，通过不同时间节点ti的裂缝边缘点进行连线形成裂缝三维结构图，达到直观立体的观察裂缝的形状。

(4)本发明通过裂缝判断模块对裂缝形状进行判断，判断封闭槽口图形的裂缝的条数J，对裂缝三维图像进行识别判断得出裂缝类型。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明路桥路面裂缝检测系统的原理框图。

图2是本发明路桥路面裂缝检测系统的超声波检测原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为路桥路面裂缝检测系统，包括超声波发射模块、超声波接收模块、路径定位模块、时间标记模块、数据统计模块、有效整理模块、二维绘制模块、三维绘制模块、处理器、存储模块、裂缝识别模块、裂缝判断模块和显示模块；

所述超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号；所述超声波接收模块用于接收超声波发射模块向路桥路面垂直发射超声波后的返回信号；所述路径定位模块用于检测路桥路面裂缝时超声波发射模块的行走路径及与路径对应的定位坐标；所述路径定位模块将记录的路径及对应的定位坐标信息发送至处理器模块；所述处理器接收路径定位模块发送的路径及对应的定位坐标信息并将数据在存储模块内进行存储；所述时间标记模块用于标记超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间；

所述时间标记模块将标记的超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间信息发送至数据统计模块接收时间标记模块发送的信息并将信息进行统计；所述数据统计模块将时间标记模块的记录信息和路径定位模块的记录信息统计后发送至有效整理模块；所述有效整理模块接收数据统计模块的统计信息并对信息进行有效性处理，具体处理步骤如下：

步骤一：设定标记的超声波发射模块发射时间记为T_1i；超声波接收模块接超声波返回信号时间记为T_2i；超声波的传输速度记为V；

步骤二：利用公式L_i＝(T_2i-T_1i)*V获取得到深度L_i；

步骤三：设定时间节点记为ti；通过同一路径不同时间节点ti进行有效整理；具体表现为：设定L₁为起始点，下一节点为L₂，依次类推，最终节点为L_i；然后L₁与L₂……L_i值相比较，当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁>g；其中g是固定预设值；L_max-L₁代表裂缝的最大深度；则L₁与L_i-₁为有效数据；当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁<g，则L₁与L_i-1为无效数据，且取L_i-1值为起始点，依次按照时间节点ti顺序与L_i比较，进行有效数据提取；

步骤四：提取有效数据并进行整理存储；

所述有效整理模块将提取的有效数据信息发送至二维绘制模块；二维绘制模块接收有效整理模块发送的有效数据并对数据进行二维面绘制，具体绘制步骤如下，如图2所示：

步骤一：设定同一时间节点ti不同位置采集点的数据绘制在同一二维图上；设定同一时间节点ti的不同位置的超声波检测点测得最低端值依次记为d₁₁、d₁₂、……、d_1i；

步骤二：将d₁₁、d₁₂、……、d_1i绘制在同一二维图上，并将相邻两点进行中心点连线，形成同一时间节点ti的二维图；

所述二维绘制模块将绘制的二维图发送到三维绘制模块上；三维绘制模块接收二维绘制模块发送的二维图并将其合成三维图，合成步骤如下：

步骤一：将不同节点的ti按照检测时间顺序依次合成，形成裂缝立体三维图；

步骤二：将裂缝立体三维图内的裂缝边缘点提取出，形成裂缝立体结构，具体表现为，对同一时间节点t1对应的裂缝边缘点进行提取，提取过程如下：

a：通过d₁₁起始点进行依次对比，当出现d₁₁＝d₁₂时，即两个相邻点相等，则设定d₁₂为起始点，依次类推，当d₁₁＝d_1n时，提取d₁₁、d_1n及d₁₁与d_1n之间的点；

b：提取不同时间节点ti的裂缝边缘点进行提取，通过不同时间节点ti的裂缝边缘点进行连线形成裂缝三维结构图；

所述三维绘制模块将绘制的裂缝三维结构图信息发送至处理器上，处理器接收三维绘制模块发送的绘制的裂缝三维结构图信息并将信息在存储模块上进行存储；所述裂缝识别模块用于对存储模块内部存储的裂缝三维结构图进行识别，具体识别步骤如下：

S1：获取裂缝三维结构图的俯视图；

S2：提取俯视图内的裂缝槽口边缘线，形成封闭槽口图形；

S3：对封闭槽口图形进行提取并将其标记为特征图形；

所述裂缝识别模块将封闭槽口图形的特征图形发送至裂缝判断模块；所述裂缝判断模块接收裂缝识别模块发送的封闭槽口图形的特征图形并对信息进行判断，判断步骤如下：

步骤一：判断封闭槽口图形的裂缝的条数J；

步骤二：当裂缝条数J＝1，对裂缝进行中心点识别并建立坐标系，测量裂缝与坐标系X轴的夹角α，当夹角α≤45度，则为横向裂缝；当夹角α≥45度，则为纵向裂缝；

步骤三：当裂缝条数J>1，且裂缝形成封闭图形；则为网状裂缝。

显示模块用于接收处理器和裂缝判断模块的裂缝数据信息并将其显示。

路径定位模块包括GPS定位单元和路径绘制单元，GPS定位单元用于定位打点；定位打点为每个相同时刻记录每个时刻坐标的点；路径绘制单元用于对GPS定位单元的定位打点进行绘制形成行驶路径。

路桥路面裂缝检测方法，包括：

S1：将若干个超声波发射模块及与之对应的超声波接收模块并排安装在移动设备上，且并排方向与移动设备行驶路径垂直；

S2：时间标记模块记录超声波发射模块发射时间及超声波接收模块接收时间，利用超声波计算公式计算超声波发射模块与地面及裂缝底端的垂直距离；

S3：时间标记模块将数据发送至数据统计模块进行统计；

S4：将统计的数据进行有效整理；对有效数据进行二维平面绘制；对二维平面进行三维整合，形成裂缝三维图形；

S5：对裂缝三维图像进行识别判断得出裂缝类型。

本发明的工作原理：通过超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号；超声波接收模块接超声波返回信号；利用公式L_i＝(T_2i-T_1i)*V获取得到深度L_i；然后利用超声波发射模块为基础轴，L_i/2的长度即可代表超声波反射点的坐标，将超声波反射点的坐标连接绘制平面，即可得到裂缝二维剖视图；设定时间节点记为ti；通过同一路径不同时间节点ti进行有效整理；具体表现为：设定L₁为起始点，下一节点为L₂，依次类推，最终节点为L_i；然后L₁与L₂……L_i值相比较，当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁>g；其中g是固定预设值；L_max-L₁代表裂缝的最大深度；则L₁与L_i-1为有效数据；当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁<g，则L₁与L_i-1为无效数据，且取L_i-1值为起始点，依次按照时间节点ti顺序与L_i比较，进行有效数据提取；减少多余无裂缝数据，减少存储，提高检测效率；通过按照不同节点的ti按照检测时间顺序依次合成裂缝二维剖视图，形成裂缝立体三维图；提取不同时间节点ti的裂缝边缘点进行提取，通过不同时间节点ti的裂缝边缘点进行连线形成裂缝三维结构图，达到直观立体的观察裂缝的形状；通过裂缝判断模块对裂缝形状进行判断，判断封闭槽口图形的裂缝的条数J，对裂缝三维图像进行识别判断得出裂缝类型。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.路桥路面裂缝检测系统，其特征在于，包括超声波发射模块、超声波接收模块、路径定位模块、时间标记模块、数据统计模块、有效整理模块、二维绘制模块、三维绘制模块、处理器、存储模块、裂缝识别模块、裂缝判断模块和显示模块；

所述超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号；所述超声波接收模块用于接收超声波发射模块向路桥路面垂直发射超声波后的返回信号；所述路径定位模块用于检测路桥路面裂缝时超声波发射模块的行走路径及与路径对应的定位坐标；所述路径定位模块将记录的路径及对应的定位坐标信息发送至处理器模块；所述处理器接收路径定位模块发送的路径及对应的定位坐标信息并将数据在存储模块内进行存储；所述时间标记模块用于标记超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间；

所述时间标记模块将标记的超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间信息发送至数据统计模块接收时间标记模块发送的信息并将信息进行统计；所述数据统计模块将时间标记模块的记录信息和路径定位模块的记录信息统计后发送至有效整理模块；所述有效整理模块接收数据统计模块的统计信息并对信息进行有效性处理，具体处理步骤如下：

步骤一：设定标记的超声波发射模块发射时间记为T_1i；超声波接收模块接超声波返回信号时间记为T_2i；超声波的传输速度记为V；

步骤二：利用公式L_i＝(T_2i-T_1i)*V获取得到深度L_i；

步骤三：设定时间节点记为ti；通过同一路径不同时间节点ti进行有效整理；具体表现为：设定L₁为起始点，下一节点为L₂，依次类推，最终节点为L_i；然后L₁与L₂……L_i值相比较，当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁>g；其中g是固定预设值；L_max-L₁代表裂缝的最大深度；则L₁与L_i-₁为有效数据；当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁<g，则L₁与L_i-1为无效数据，且取L_i-1值为起始点，依次按照时间节点ti顺序与L_i比较，进行有效数据提取；

步骤四：提取有效数据并进行整理存储；

所述有效整理模块将提取的有效数据信息发送至二维绘制模块；二维绘制模块接收有效整理模块发送的有效数据并对数据进行二维面绘制，具体绘制步骤如下：

步骤一：设定同一时间节点ti不同位置采集点的数据绘制在同一二维图上；设定同一时间节点ti的不同位置的超声波检测点测得最低端值依次记为d₁₁、d₁₂、……、d_1i；

步骤二：将d₁₁、d₁₂、……、d_1i绘制在同一二维图上，并将相邻两点进行中心点连线，形成同一时间节点ti的二维图；

所述二维绘制模块将绘制的二维图发送到三维绘制模块上；三维绘制模块接收二维绘制模块发送的二维图并将其合成三维图，合成步骤如下：

步骤一：将不同节点的ti按照检测时间顺序依次合成，形成裂缝立体三维图；

步骤二：将裂缝立体三维图内的裂缝边缘点提取出，形成裂缝立体结构，具体表现为，对同一时间节点t1对应的裂缝边缘点进行提取，提取过程如下：

a：通过d₁₁起始点进行依次对比，当出现d₁₁＝d₁₂时，即两个相邻点相等，则设定d₁₂为起始点，依次类推，当d₁₁＝d_1n时，提取d₁₁、d_1n及d₁₁与d_1n之间的点；

b：提取不同时间节点ti的裂缝边缘点进行提取，通过不同时间节点ti的裂缝边缘点进行连线形成裂缝三维结构图；

所述三维绘制模块将绘制的裂缝三维结构图信息发送至处理器上，处理器接收三维绘制模块发送的绘制的裂缝三维结构图信息并将信息在存储模块上进行存储；所述裂缝识别模块用于对存储模块内部存储的裂缝三维结构图进行识别，具体识别步骤如下：

S1：获取裂缝三维结构图的俯视图；

S2：提取俯视图内的裂缝槽口边缘线，形成封闭槽口图形；

S3：对封闭槽口图形进行提取并将其标记为特征图形；

所述裂缝识别模块将封闭槽口图形的特征图形发送至裂缝判断模块；所述裂缝判断模块接收裂缝识别模块发送的封闭槽口图形的特征图形并对信息进行判断，判断步骤如下：

步骤一：判断封闭槽口图形的裂缝的条数J；

步骤二：当裂缝条数J＝1，对裂缝进行中心点识别并建立坐标系，测量裂缝与坐标系X轴的夹角α，当夹角α≤45度，则为横向裂缝；当夹角α≥45度，则为纵向裂缝；

步骤三：当裂缝条数J>1，且裂缝形成封闭图形；则为网状裂缝。

2.根据权利要求1所述的路桥路面裂缝检测系统，其特征在于，所述显示模块用于接收处理器和裂缝判断模块的裂缝数据信息并将其显示。

3.根据权利要求1所述的路桥路面裂缝检测系统，其特征在于，所述路径定位模块包括GPS定位单元和路径绘制单元，GPS定位单元用于定位打点；路径绘制单元用于对GPS定位单元的定位打点进行绘制形成行驶路径。

4.路桥路面裂缝检测方法，其特征在于，包括：

QS1：将若干个超声波发射模块及与之对应的超声波接收模块并排安装在移动设备上，且并排方向与移动设备行驶路径垂直；

QS2：时间标记模块记录超声波发射模块发射时间及超声波接收模块接收时间，利用超声波计算公式计算超声波发射模块与地面及裂缝底端的垂直距离；

QS3：时间标记模块将数据发送至数据统计模块进行统计；

QS4：将统计的数据进行有效整理；对有效数据进行二维平面绘制；对二维平面进行三维整合，形成裂缝三维图形；

QS5：对裂缝三维图像进行识别判断得出裂缝类型；

具体包括超声波发射模块、超声波接收模块、路径定位模块、时间标记模块、数据统计模块、有效整理模块、二维绘制模块、三维绘制模块、处理器、存储模块、裂缝识别模块、裂缝判断模块和显示模块；

所述超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号；所述超声波接收模块用于接收超声波发射模块向路桥路面垂直发射超声波后的返回信号；所述路径定位模块用于检测路桥路面裂缝时超声波发射模块的行走路径及与路径对应的定位坐标；所述路径定位模块将记录的路径及对应的定位坐标信息发送至处理器模块；所述处理器接收路径定位模块发送的路径及对应的定位坐标信息并将数据在存储模块内进行存储；所述时间标记模块用于标记超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间；

所述时间标记模块将标记的超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间信息发送至数据统计模块接收时间标记模块发送的信息并将信息进行统计；所述数据统计模块将时间标记模块的记录信息和路径定位模块的记录信息统计后发送至有效整理模块；所述有效整理模块接收数据统计模块的统计信息并对信息进行有效性处理，具体处理步骤如下：

步骤一：设定标记的超声波发射模块发射时间记为T_1i；超声波接收模块接超声波返回信号时间记为T_2i；超声波的传输速度记为V；

步骤二：利用公式L_i＝(T_2i-T_1i)*V获取得到深度L_i；

步骤三：设定时间节点记为ti；通过同一路径不同时间节点ti进行有效整理；具体表现为：设定L₁为起始点，下一节点为L₂，依次类推，最终节点为L_i；然后L₁与L₂……L_i值相比较，当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁>g；其中g是固定预设值；L_max-L₁代表裂缝的最大深度；则L₁与L_i-₁为有效数据；当出现L₁与L_i-1值相等且L₁与L_i-1中的最大值满足L_max-L₁<g，则L₁与L_i-1为无效数据，且取L_i-1值为起始点，依次按照时间节点ti顺序与L_i比较，进行有效数据提取；

步骤四：提取有效数据并进行整理存储；

所述有效整理模块将提取的有效数据信息发送至二维绘制模块；二维绘制模块接收有效整理模块发送的有效数据并对数据进行二维面绘制，具体绘制步骤如下：

SS1：设定同一时间节点ti不同位置采集点的数据绘制在同一二维图上；设定同一时间节点ti的不同位置的超声波检测点测得最低端值依次记为d₁₁、d₁₂、……、d_1i；

SS2：将d₁₁、d₁₂、……、d_1i绘制在同一二维图上，并将相邻两点进行中心点连线，形成同一时间节点ti的二维图；

所述二维绘制模块将绘制的二维图发送到三维绘制模块上；三维绘制模块接收二维绘制模块发送的二维图并将其合成三维图，合成步骤如下：

A1：将不同节点的ti按照检测时间顺序依次合成，形成裂缝立体三维图；

A2：将裂缝立体三维图内的裂缝边缘点提取出，形成裂缝立体结构，具体表现为，对同一时间节点t1对应的裂缝边缘点进行提取，提取过程如下：

a：通过d₁₁起始点进行依次对比，当出现d₁₁＝d₁₂时，即两个相邻点相等，则设定d₁₂为起始点，依次类推，当d₁₁＝d_1n时，提取d₁₁、d_1n及d₁₁与d_1n之间的点；

b：提取不同时间节点ti的裂缝边缘点进行提取，通过不同时间节点ti的裂缝边缘点进行连线形成裂缝三维结构图；

所述三维绘制模块将绘制的裂缝三维结构图信息发送至处理器上，处理器接收三维绘制模块发送的绘制的裂缝三维结构图信息并将信息在存储模块上进行存储；所述裂缝识别模块用于对存储模块内部存储的裂缝三维结构图进行识别，具体识别步骤如下：

AA1：获取裂缝三维结构图的俯视图；

AA2：提取俯视图内的裂缝槽口边缘线，形成封闭槽口图形；

AA3：对封闭槽口图形进行提取并将其标记为特征图形；

所述裂缝识别模块将封闭槽口图形的特征图形发送至裂缝判断模块；所述裂缝判断模块接收裂缝识别模块发送的封闭槽口图形的特征图形并对信息进行判断，判断步骤如下：

AAA1：判断封闭槽口图形的裂缝的条数J；

AAA2：当裂缝条数J＝1，对裂缝进行中心点识别并建立坐标系，测量裂缝与坐标系X轴的夹角α，当夹角α≤45度，则为横向裂缝；当夹角α≥45度，则为纵向裂缝；

AAA3：当裂缝条数J>1，且裂缝形成封闭图形；则为网状裂缝；

所述显示模块用于接收处理器和裂缝判断模块的裂缝数据信息并将其显示；

所述路径定位模块包括GPS定位单元和路径绘制单元，GPS定位单元用于定位打点；路径绘制单元用于对GPS定位单元的定位打点进行绘制形成行驶路径。

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