CN111778819B - 一种智能化道路检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能化道路检测装置,包括:移动装置、检测装置和处理装置;其中检测装置设置在移动装置的尾部;检测装置包括检测辊模块和连接模块;检测辊模块包括固定支架、检测辊和振动加速度传感器;检测辊的两端通过轴承安装在固定支架的一端上,固定支架上设置有振动加速度传感器;固定支架的另一端通过轴承与连接杆连接,连接杆与移动装置固定连接;其中振动加速度传感器与处理装置通信连接;处理装置用于接收由振动加速度传感器发送的竖直向振动加速度信号,并对竖直向振动加速度信号进行分析处理,根据竖直向振动加速度信号检测路面存在的平整度信息。本发明提高了道路平整度检测的智能化程度,有效的降低了人力投入并提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及道路检测技术领域,特别是一种智能化道路检测装置。
背景技术
路面平整度是路面养护的重要参考指标之一,也是衡量路面质量及路面破坏程度的一个重要指标,与行车安全、行车舒适性及道路通行能力息息相关。
目前,在我国某些地区,针对道路平整度检测的方法大多采用3m直尺法,但是传统的3m直尺法检测精度较差,且需耗费大量的人力物力,已逐渐不能满足现代城市发展对道路检测的需求。
发明内容
针对上述问题,本发明旨在提供一种智能化道路检测装置。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
提出一种智能化道路检测装置,包括:移动装置、检测装置和处理装置;
其中检测装置设置在移动装置的尾部,处理装置设置在移动装置内,其与检测装置通信连接;移动装置用于带动检测装置向前移动;检测装置包括检测辊模块和连接模块;检测辊模块包括固定支架、检测辊和振动加速度传感器;连接模块包括连接杆;检测辊的两端通过轴承安装在固定支架的一端上,固定支架上设置有振动加速度传感器;固定支架的另一端通过轴承与连接杆连接,连接杆与移动装置固定连接;其中振动加速度传感器与处理装置通信连接,其用于获取固定支架的竖直向振动加速度信号,并发送到处理装置;处理装置用于接收由振动加速度传感器发送的竖直向振动加速度信号,并对竖直向振动加速度信号进行分析处理,根据竖直向振动加速度信号检测路面存在的平整度信息。
在一种实施方式中,检测装置包括多个检测辊模块,其中多个检测辊模块沿左右方向并排设置,多个检测辊模块均通过连接模块与移动装置连接。
在一种实施方式中,移动装置的尾部固定设置有水平托架;连接杆的两端固定连接在水平托架上;
固定支架的另一端通过轴承套设在连接杆上,连接杆上还设置有固定部件,固定部件抵设于固定支架与连接杆连接处的左右两侧,用于固定限制固定支架的左右方向平移。
在一种实施方式中,移动装置的前端设置有高压吹风装置,高压吹风装置用于采用高压风吹扫移动装置前方的路面。
在一种实施方式中,处理装置还包括定位模块,所属定位模块用于获取当前定位信息。
在一种实施方式中,处理装置包括:接收模块、信号处理模块和结果输出模块;其中
接收模块与振动加速度传感器连接,用于接收振动加速度传感器采集的竖直向振动加速度信号;
信号处理模块用于依次对接收的竖直向振动加速度信号进行滤波处理,去除竖直向振动加速度信号中的噪声干扰,获取滤波处理后的竖直向振动加速度信号;并对滤波处理后的竖直向振动加速度信号进行特征提取处理,获取该竖直向振动加速度信号的特征参数;根据获取的特征参数采用识别模型对该特征参数进行识别处理,获取路面平整度分析结果;
输出模块用于输出路面平整度分析结果。
在一种实施方式中,处理装置还包括速度获取模块,用于获取移动装置当前的移动速度。
在一种实施方式中,检测装置包括多个沿左右方向并排设置的检测辊,其中每个检测辊对应设置有各自的固定直接分别与移动装置的连接杆连接,每个检测辊对应的固定支架上分别设置有振动加速传感器;
处理装置的接收模块分别接收各个振动加速传感器发送的竖直向振动加速度信号;
信号处理模块还用于根据接收的竖直向振动加速度信号获取对应的道路平整度分析结果,并根据各检测辊对应的道路平整度分析结果进行融合,获取二维道路平整分析结果示意图,并根据获取的二维道路平整分析结果示意图分析道路中存在的平整度缺陷类型;
输出模块还用于输出该二维道路平整分析结果示意图以及相应的平整度缺陷类型分析结果。
本发明的有益效果为:本发明道路检测装置通过在移动装置外部设置检测装置,同时在检测装置中设置检测辊模块来测量振动加速度信息,并根据获取的振动加速度信息作为依据,对检测辊模块碾过的道路平整度进行分析,其提高了道路平整度检测的智能化程度,有效的降低了人力投入并提高了检测效率。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明道路检测装置的结构图;
图2为本发明检测辊模块的主视结构图;
图3为本发明检测辊模块的侧视结构图;
图4为本发明一种实施方式中的处理装置的框架结构图;
图5为本发明另一种实施方式中的处理装置的框架结构图。
具体实施方式
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
参见图1,其示出一种智能化道路检测装置,包括:移动装置1、检测装置2和处理装置3;
其中检测装置2设置在移动装置1的尾部,处理装置3设置在移动装置1内,其与检测装置2通信连接;移动装置1用于带动检测装置2向前移动;检测装置2包括检测辊模块和连接模块;检测辊模块包括固定支架21、检测辊22和振动加速度传感器23;连接模块包括连接杆24;检测辊22的两端通过轴承安装在固定支架21的一端上,固定支架21上设置有振动加速度传感器23;固定支架21的另一端通过轴承与连接杆24连接,连接杆24与移动装置1固定连接;其中振动加速度传感器23与处理装置3通信连接,其用于获取固定支架21的竖直向振动加速度信号,并发送到处理装置3;处理装置3用于接收由振动加速度传感器23发送的竖直向振动加速度信号,并对竖直向振动加速度信号进行分析处理,根据竖直向振动加速度信号检测路面存在的平整度信息。
本发明上述实施方式,通过在移动装置1外部设置检测装置2,同时在检测装置2中设置检测辊模块来测量振动加速度信息,并根据获取的振动加速度信息作为依据,对检测辊模块碾过的道路平整度进行分析,其提高了道路平整度检测的智能化程度,有效的降低了人力投入并提高了检测效率。
同时,针对传统的依据振动加速度检测道路平整度的装置,该信息采集端通常设置在移动装置1内采集振动加速度信息,因此其实质检测的仅是移动装置1车轮碾过的部分,从而导致检测结果不全面的问题。本发明具体公开的道路检测装置,其将检测装置2外置于移动装置1中,同时通过设置检测辊模块来增加与路面的接触面积,从而能够提高对路面局部平整度缺陷的检测效果。
检测装置2的结构简单,便于设置,能够固定设置于不同类型的移动装置1后方,依托不同的移动装置1进行道路检测。
处理装置3根据接收的从检测装置2检测的振动加速度信息,能够根据需要采用现有技术中常规的根据振动加速度信号判断路面平整度的方法获取道路的平整度信息。
在一种实施方式中,参见图2,图3,检测装置2包括多个检测辊模块,其中多个检测辊模块沿左右方向并排设置,多个检测辊模块均通过连接模块与移动装置1连接。
其中移动装置1可以是常规的四轮汽车,或者专用的道路检测车辆等。
在一种实施方式中,移动装置1的尾部固定设置有水平托架11;连接杆24的两端固定连接在水平托架11上;
固定支架21的另一端通过轴承套设在连接杆24上,连接杆24上还设置有固定部件,固定部件抵设于固定支架21与连接杆24连接处的左右两侧,用于固定限制固定支架21的左右方向平移。
在一种实施方式中,检测辊22的左右两端通过轴承与固定支架21紧密连接,使得检测辊22能够沿前后方向自由转动;固定支架21上设置有振动加速度传感器23,当检测辊22碾过道路中的凸起或凹陷处时,检测辊22会带动固定支架21产生抖动,从而使得固定支架21采集相应的竖直向振动加速度信号,供处理装置3进一步根据该竖直向振动加速度信号识别该路面不平整处。
在一种实施方式中,移动装置1的前端设置有高压吹风装置12,高压吹风装置12用于采用高压风吹扫移动装置1前方的路面。
通过在移动装置1前方设置高压吹风装置12向移动装置1的前方吹风;能够通过高压强风将移动装置1行进路径上路面的颗粒、障碍物等吹开,提高检测辊22经过的路面的整洁度,避免了因道路中存在砂石等散落硬块导致检测辊22碾过时造成的颠簸误检测情况,从而提高了道路平整度信息检测的精确度。
在一种实施方式中,参见图4,处理装置3还包括定位模块31,所属定位模块31用于获取当前定位信息。
处理装置3设置定位模块31,能够将获取的道路平整度信息与定位信息相结合一同存储或发送,以使得将检测结果对应到准确的定位位置中,方便管理人员对不同道路的检测结果的管理。
在一种实施方式中,处理装置3还包括速度获取模块35,用于获取移动装置1当前的移动速度。
针对道路平整度分析中需要结合移动速度进行分析,因此还设置有速度获取模块35获取当前的移动速度信息;同时,根据特定检测方法的需要,还能通过速度获取模块35监控移动装置1的速度信息,使得移动装置1以设定的速度向前移动。
在一种实施方式中,处理装置3包括:接收模块32、信号处理模块33和输出模块34;其中
接收模块32与振动加速度传感器23连接,用于接收振动加速度传感器23采集的竖直向振动加速度信号;
信号处理模块33用于依次对接收的竖直向振动加速度信号进行滤波处理,去除竖直向振动加速度信号中的噪声干扰,获取滤波处理后的竖直向振动加速度信号;并对滤波处理后的竖直向振动加速度信号进行特征提取处理,获取该竖直向振动加速度信号的特征参数;根据获取的特征参数采用识别模型对该特征参数进行识别处理,获取路面平整度分析结果;
输出模块34用于输出路面平整度分析结果。
其中输出模块34能够通过显示的方式对该路面平整度分析结果进行显示,或者整合、打包发送到管理平台中。
在一种实施方式中,竖直向振动加速度信号为时域信号,其表示竖直方向的振动加速度大小随时间变化的关系。
在一种实施方式中,接收模块32包括分帧单元321;
分帧单元321用于对振动加速度传感器23发送的竖直向振动加速度信号进行分帧加窗处理,将分帧后的竖直向振动加速度信号发送到信号处理模块33;
信号处理模块33包括滤波单元331、特征提取单元332、分析单元333;
滤波单元331用于对获取的竖直向振动加速度信号进行滤波处理,去除该竖直向振动加速度信号中包含的噪声干扰,输出滤波处理后的竖直向振动加速度信号;
特征提取单元332用于根据滤波处理后的竖直向振动加速度信号进行特征提取处理,从该滤波处理后的竖直向振动加速度信号中获取用于判断道路平整度的特征参数,其中特征参数包括:幅值、均值、标准差、频率、极值以及当前移动速度等。
分析单元333用于将获取的特征参数输入到预先训练好的平整度检测模型中,获取输出的平整度检测结果。
在一种实施方式中,其中振动加速度传感器23的采样频率为1000Hz,其中分帧单元321的分帧时使得每帧包含200个采样点,即帧长为200ms;
上述实施方式中,提出了一种根据获取的竖直向振动加速度信号对道路平整度进行检测的技术方案,该方案中首先对获取的振动加速度信号进行滤波处理,去除振动加速度信号在采集过程中受到的环境噪声干扰;之后根据滤波处理后的信号进行特征提取,提取出信号的特征参数并将获取的特征参数输入到预先训练好的模型(如BP神经网络分类模型或其他分类模型)中,获取模型输出的平整度检测结果。
在一种场景中,平整度检测结果可以是判断为平整或者不平整的检测结果。
在一种实施方式中,滤波单元331对获取的竖直向振动加速度信号进行滤波处理,包括:
针对每一帧竖直向振动加速度信号,采用设定的小波基和分解层数对其进行小波变换,获取该帧竖直向振动加速度信号的低频小波系数和高频小波系数;
针对获取的高频小波系数,采用下列阈值函数对其进行阈值处理:
式中,w′(i,j)表示阈值处理后的第i层第j个高频小波系数;w(i,j)表示阈值处理前的第i层第j个高频小波系数,λ表示阈值,β表示设定的调节因子,N表示小波分解总层数;σ表示噪声方差,根据第一层高频小波系数的中值获得;
将阈值处理后的高频小波系数和原小波分解获取的低频小波系数进行融合,获取滤波处理后的竖直向振动加速度信号。
上述实施方式中,针对振动加速度信号在采集过程中受到的环境噪声干扰的问题,提出了一种专门针对对振动加速度信号中包含的环境噪声进行去除的方法,首先基于小波分解获取振动加速度信号的高频小波系数和低频小波系数,由于环境噪声通常分布于高频小波系数中,因此专门针对高频小波系数提出了一种符合环境噪声特性的阈值处理函数,通过对高频小波系数进行阈值处理,消除信号中存在的环境噪声,从而提高振动加速度信号的质量。
在一种实施方式中,参见图5,检测装置2包括多个沿左右方向并排设置的检测辊22,其中每个检测辊22对应设置有各自的固定直接分别与移动装置1的连接杆24连接,每个检测辊22对应的固定支架21上分别设置有振动加速度传感器23;
处理装置3的接收模块32分别接收各个振动加速度传感器23发送的竖直向振动加速度信号;
信号处理模块33还用于根据接收的竖直向振动加速度信号获取对应的道路平整度分析结果,并根据各检测辊22对应的道路平整度分析结果进行融合,获取二维道路平整分析结果示意图,并根据获取的二维道路平整分析结果示意图分析道路中存在的平整度缺陷类型;
输出模块34还用于输出该二维道路平整分析结果示意图以及相应的平整度缺陷类型分析结果。
在一种实施方式中,信号处理模块33在获取道路平整度分析结果前,还预先对获取的竖直向振动加速度信号进行滤波处理。
上述实施方式中,多个检测辊22并排设置,从而提高了对路面检测的覆盖面积,同时各个检测辊22单独运作进行检测,其可根据精度的需求,选择相应数量的检测辊22以适应道路的宽度。
同时根据多个检测辊22的检测结果构建二维道路平整分析结果示意图,以图像的形式对检测结果进行展示,能够与道路中的具体位置对应,直观地展示道路的平整度检测结果,当检测到存在平整度缺陷时,也能够快速对应到道路的相应位置,能够有效提高了检测结果展示的可视程度,同时也为之后的检测信息管理提供了便利。
在一种实施方式中,特征提取单元332还用于根据竖直向振动加速度信号获取相应的平整度特征值;
处理装置3还包括融合单元334,融合单元334用于建立二维坐标系,并将各检测辊22依次对应到不同的横坐标中,并随着检测时间的推移,将不同竖直向振动加速度信号帧对应的平整度特征值依次对应到不同的中坐标中,从而构建二维道路平整分析结果示意图;
其中,该二维道路平整分析结果示意图中,在标定起始位置时,能够结合定位模块31获取的定位信息进行起始位置标定。同时在检测过程中,能够根据移动装置1的实时移动速度,结合每帧竖直向振动加速度信号的帧长获取针对同一检测辊22获取的相邻的两个平整度特征值之间的实际距离;并将该实际距离反应到二维道路平整分析结果示意图的纵坐标间隔中。
在一种实施方式中,特征提取单元332根据竖直向振动加速度信号获取相应的平整度特征值,包括:
针对每一帧竖直向振动加速度信号计算其对应的平整度特征值,其中采用的平整度特征值计算函数为:
式中,P(x,y)表示第x个检测辊22获取的第y帧竖直向振动加速度信号对应的平整度特征值;S(x,y,n)表示第x个检测辊22获取的第y帧竖直向振动加速度信号中第n个采样点的幅值;Ly表示每帧采样点的总数;maxs(x,y)(S(x,y,n))表示第x个检测辊22获取的第y帧竖直向振动加速度信号中的最大极值点对应的幅值;表示第x个检测辊22获取的第y帧竖直向振动加速度信号中的第二大极值点对应的幅值;表示根据第x个检测辊22获取的第y帧竖直向振动加速度信号中的采样点幅值从大到小排列,位于第25%分位点对应的幅值大小;其中τ1、τ2、τ3、τ4分别表示设定的调节因子,其中τ1∈[0.01,0.2],τ2∈[0.2,0.4],τ3∈[0.2,0.4],τ4∈[0.2,0.4],其中τ1+τ2+τ3+τ4=1;
融合单元334将每一帧竖直向振动加速度信号的平整度特征值P(x,y)记录到二维道路平整分析结果示意图相应的坐标(x,y)中,以获取及不断更新二维道路平整分析结果示意图。
其中,上述实施方式提供了一种具体的平整度特征值计算方案,基于获取的竖直向振动加速度信号,考虑到当检测辊22碾过道路不平整的地方时,其会发生颠簸,从而使得振动加速度信号的幅值增大,因此,道路凹凸不平的地方往往体现于振动加速度中的极大值处,证明检测辊22遇到了撞击或者大幅度摇摆;同时考虑到振动加速度信号同时能够反应检测辊22上下振动的幅度;再者,经研究发现,振动信号中处于25%分位点的幅值大小,能够有效地反映出该段振动信号的特征,因此上述提出的平整度特征值计算函数中,将上述因素同时进行考虑,并对该振动加速度信号反映的平整度特征进行量化表示,能够直观、准确地反映该振动加速度信号对应的路段的平整度信息,为建立二维图像对道路的整体平整度信息反映奠定了基础。
在一种实施方式中,分析单元333还包括:根据获取的二维道路平整分析结果示意图,对其中各坐标的平整度特征值进行灰度归一化处理,获取相应的灰度示意图,并根据获取的灰度示意图进行边缘检测获取边边缘信息,并根据获取的边缘信息进行平整度缺陷识别,输出平整度缺陷识别结果。
在一种实施方式中,输出模块34还用于输出灰度示意图。
在一种实施方式中,分析单元333中,对二维道路平整分析结果示意图中个坐标的平整度特征值进行灰度归一化处理时,为根据预先设定的平整度特征值区间进行取值为0-1的归一化处理,并将归一化结果映射到0-255的灰度值中。
在一种实施方式中,分析单元333中,对二维道路平整分析结果示意图K中个坐标的平整度特征值进行灰度归一化处理,包括:
式中,H(x,y)表示坐标(x,y)的归一化灰度值,P(x,y)表示二维道路平整分析结果示意图中坐标αx,y)的平整度特征值;表示二维道路平整分析结果示意图中平整度特征值最大的前5%坐标的平整度特征值均值;表示二维道路平整分析结果示意图中平整度特征值最小的前5%坐标的平整度特征值均值。
上述实施方式中,本申请还提出了一种将平整度特征值反映到二维图像中,对平整度特征值进行灰度归一化的技术方案,该方案中,考虑到由于对整个道路的平整度分析结果通过二维图像的方式进行展示,其数据量巨大,而且每条道路的平整度信息并不相同,因此采用固定的灰度归一化转化方法无法准确表达该道路的平整度信息情况;因此提出了一种自适应的灰度归一化函数,能够根据每一段/条道路的具体情况,将计算的平整度特征值准确通过灰度的大小在图像中进行反映,当道路为平整的时候,灰度示意图中平整路段对应的部分灰度值交低,当道路中存在平整度缺陷时,度示意图中平整路段对应的部分灰度值交高;同时根据获取的灰度示意图,采用进一步的分析方法可以对其进行平整度缺陷种类的识别(例如当灰度示意图中存在垂直于道路宽度的白色边缘时,则可以判断该位置存在条状的平整度缺陷;当灰度示意图中出现大范围白色块状时,则可以判断该块状位置对应的道路存在片区性的坑洼路段;当灰度示意图中存在小块的白块或白点时,则可以判断该位置存在坑状的平整度缺陷),提高了道路平整度检测的效果和性能。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当分析,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (4)
1.一种智能化道路检测装置,其特征在于,包括:移动装置、检测装置和处理装置;
其中检测装置设置在所述移动装置的尾部,所述处理装置设置在所述移动装置内,其与所述检测装置通信连接;
所述移动装置用于带动所述检测装置向前移动;
所述检测装置包括检测辊模块和连接模块;
所述检测辊模块包括固定支架、检测辊和振动加速度传感器;所述连接模块包括连接杆;
所述检测辊的两端通过轴承安装在所述固定支架的一端上,所述固定支架上设置有所述振动加速度传感器;所述固定支架的另一端通过轴承与连接杆连接,所述连接杆与移动装置固定连接;
其中所述振动加速度传感器与所述处理装置通信连接,其用于获取所述固定支架的竖直向振动加速度信号,并发送到处理装置;
所述处理装置用于接收由所述振动加速度传感器发送的竖直向振动加速度信号,并对所述竖直向振动加速度信号进行分析处理,根据竖直向振动加速度信号检测路面存在的平整度信息;
所述检测装置包括多个所述检测辊模块,多个检测辊模块的检测辊沿左右方向并排设置,其中每个检测辊对应设置有各自的固定直接分别与移动装置的连接杆连接,每个检测辊对应的固定支架上分别设置有振动加速度传感器;
所述移动装置的尾部固定设置有水平托架;所述连接杆的两端固定连接在所述水平托架上;
所述固定支架的另一端通过轴承套设在所述连接杆上,所述连接杆上还设置有固定部件,所述固定部件抵设于所述固定支架与连接杆连接处的左右两侧,用于固定限制固定支架的左右方向平移;
所述处理装置包括:接收模块、信号处理模块和结果输出模块;其中,
所述接收模块与所述振动加速度传感器连接,用于接收所述振动加速度传感器采集的竖直向振动加速度信号;
所述信号处理模块用于依次对接收的竖直向振动加速度信号进行滤波处理,去除竖直向振动加速度信号中的噪声干扰,获取滤波处理后的竖直向振动加速度信号;并对滤波处理后的竖直向振动加速度信号进行特征提取处理,获取该竖直向振动加速度信号的特征参数;根据获取的特征参数采用识别模型对该特征参数进行识别处理,获取路面平整度分析结果;以及用于根据各检测辊对应的道路平整度分析结果进行融合,获取二维道路平整分析结果示意图,并根据获取的二维道路平整分析结果示意图分析道路中存在的平整度缺陷类型;
所述输出模块用于输出所述二维道路平整分析结果示意图以及相应的平整度缺陷类型分析结果;
其中,接收模块包括分帧单元;
分帧单元用于对振动加速度传感器发送的竖直向振动加速度信号进行分帧加窗处理,将分帧后的竖直向振动加速度信号发送到信号处理模块;
信号处理模块包括滤波单元、特征提取单元、分析单元和融合单元;
滤波单元用于对获取的竖直向振动加速度信号进行滤波处理,去除该竖直向振动加速度信号中包含的噪声干扰,输出滤波处理后的竖直向振动加速度信号;
特征提取单元用于根据滤波处理后的竖直向振动加速度信号进行特征提取处理,从该滤波处理后的竖直向振动加速度信号中获取用于判断道路平整度的特征参数,其中特征参数包括:幅值、均值、标准差、频率、极值以及当前移动速度;
分析单元用于将获取的特征参数输入到预先训练好的平整度检测模型中,获取输出的平整度检测结果;
特征提取单元还用于根据竖直向振动加速度信号获取相应的平整度特征值;
融合单元用于建立二维坐标系,并将各检测辊依次对应到不同的横坐标中,并随着检测时间的推移,将不同竖直向振动加速度信号帧对应的平整度特征值依次对应到不同的中坐标中,从而构建二维道路平整分析结果示意图;
其中,滤波单元对获取的竖直向振动加速度信号进行滤波处理,包括:
针对每一帧竖直向振动加速度信号,采用设定的小波基和分解层数对其进行小波变换,获取该帧竖直向振动加速度信号的低频小波系数和高频小波系数;
针对获取的高频小波系数,采用下列阈值函数对其进行阈值处理:
式中,w′(i,j)表示阈值处理后的第i层第j个高频小波系数;w(i,j)表示阈值处理前的第i层第j个高频小波系数,λ表示阈值,β表示设定的调节因子,N表示小波分解总层数;σ表示噪声方差,根据第一层高频小波系数的中值获得;
将阈值处理后的高频小波系数和原小波分解获取的低频小波系数进行融合,获取滤波处理后的竖直向振动加速度信号;
其中,特征提取单元根据竖直向振动加速度信号获取相应的平整度特征值,包括:
针对每一帧竖直向振动加速度信号计算其对应的平整度特征值,其中采用的平整度特征值计算函数为:
式中,P(x,y)表示第x个检测辊获取的第y帧竖直向振动加速度信号对应的平整度特征值;S(x,y,n)表示第x个检测辊获取的第y帧竖直向振动加速度信号中第n个采样点的幅值;Ly表示每帧采样点的总数;maxS(x,y)(S(x,y,n))表示第x个检测辊获取的第y帧竖直向振动加速度信号中的最大极值点对应的幅值;表示第x个检测辊获取的第y帧竖直向振动加速度信号中的第二大极值点对应的幅值;表示根据第x个检测辊获取的第y帧竖直向振动加速度信号中的采样点幅值从大到小排列,位于第25%分位点对应的幅值大小;其中τ1、τ2、τ3、τ4分别表示设定的调节因子,其中τ1∈[0.01,0.2],τ2∈[0.2,0.4],τ3∈[0.2,0.4],τ4∈[0.2,0.4],其中τ1+τ2+τ3+τ4=1;
融合单元将每一帧竖直向振动加速度信号的平整度特征值P(x,y)记录到二维道路平整分析结果示意图相应的坐标(x,y)中,以获取及不断更新二维道路平整分析结果示意图;
其中,分析单元还包括:根据获取的二维道路平整分析结果示意图,对其中各坐标的平整度特征值进行灰度归一化处理,获取相应的灰度示意图,并根据获取的灰度示意图进行边缘检测获取边边缘信息,并根据获取的边缘信息进行平整度缺陷识别,输出平整度缺陷识别结果;
输出模块还用于输出灰度示意图;
分析单元中,对二维道路平整分析结果示意图中个坐标的平整度特征值进行灰度归一化处理时,为根据预先设定的平整度特征值区间进行取值为0-1的归一化处理,并将归一化结果映射到0-255的灰度值中;
分析单元中,对二维道路平整分析结果示意图K中个坐标的平整度特征值进行灰度归一化处理,包括:
2.根据权利要求1所述的一种智能化道路检测装置,其特征在于,所述移动装置的前端设置有高压吹风装置,所述高压吹风装置用于采用高压风吹扫移动装置前方的路面。
3.根据权利要求1所述的一种智能化道路检测装置,其特征在于,所述处理装置还包括定位模块,所属定位模块用于获取当前定位信息。
4.根据权利要求1所述的一种智能化道路检测装置,其特征在于,所述处理装置还包括速度获取模块,用于获取移动装置当前的移动速度。
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