CN113430899A - 用于校正铺路垫缺陷的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种方法包括接收指示铺砌表面的传感器数据，以及至少部分地基于传感器数据来识别与铺砌表面相关联的缺陷。该方法还包括基于确定与缺陷相关联的值在与缺陷类型相关联的值范围内，确定缺陷属于缺陷类型。该方法进一步包括生成与该缺陷相关联的指令，该指令在由机器执行时至少部分地补救该缺陷。该方法还包括经由网络向电子装置提供指令。

Description

用于校正铺路垫缺陷的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于铺路机的控制系统。更具体地，本发明涉及一种控制系统，该控制系统被配置成识别铺路垫缺陷并生成校正所识别的铺路垫缺陷的指令。

背景技术

铺路机，例如沥青铺路机，是设计成接收、输送、分配、成型和部分压实铺路材料的自推进式施工机器。这种铺路机将加热的铺路材料(例如，沥青)接收到铺路机前部的接收料斗中。通过定位在料斗的基部的输送机将料斗中的加热的沥青材料输送到铺路机的后部。然后通过两个相对的螺钉或螺旋钻将沥青材料分布在铺路机的宽度上。最后，位于铺路机后部的刮板组件将沥青材料成型并压实成沥青表面，称为“垫”。

铺路机具有许多部件，这些部件能够彼此相互作用并与铺路机的周围环境相互作用，并且根据所施加的铺路材料的类型和环境特性而进行各种设置。举几个示例，如果铺路机的一部分发生故障、铺路机的计算系统中存在错误、或者铺路机的设置不正确或不适用于当前条件，所得到的垫可能具有一个或多个缺陷。垫(摊铺表面)的缺陷可能需要修复垫，或者在一些情况下，需要完全移除和替换垫，这耗费宝贵的时间和资源。虽然铺路过程中的大部分操作很大程度上依赖于铺路机操作员的培训、技能和经验，但铺路机操作员或其他人员常常没有足够的经验来识别垫中出现的每个可能的缺陷，和/或一旦识别出缺陷后如何解决和减轻缺陷。

用于确定路面缺陷的示例性系统在美国专利申请第2012/0218441号(以下称为'441申请)中有所描述。具体地，'441申请中描述的系统被配置成分析道路表面的红外热图像，并诊断道路上存在的缺陷。'441申请进一步描述了各种预防性维护解决方案。然而，在'441申请中描述的系统需要分析师一一判断所有描述缺陷的图像，以给出处理结论和/或提出的处理方案。这些结论的准确性取决于个体分析师的经验和培训，并且这些结论容易出现人为错误。附加地，'441申请中描述的分析师所提供的结论取决于识别铺路缺陷时分析师是否可用，这在铺路场景中可能导致基于分析师带宽和/或调度的延迟。这种延迟降低了系统和/或铺路操作的整体效率。

本发明的示例性实施方式旨在克服上述缺陷。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种示例性方法包括用控制器接收指示铺砌表面的图像数据；以及用控制器并且至少部分地基于图像数据，识别与铺砌表面相关联的缺陷，该缺陷具有由值为特征的特性。这种示例性方法还包括利用控制器确定该值在对应于缺陷类型的值范围内；以及至少部分地基于该值在该值范围内来确定该缺陷属于该缺陷类型。这种示例性方法进一步包括至少部分地基于确定缺陷属于缺陷类型来生成与缺陷相关联的指令。在这样的方法中，该指令识别所提出的机器活动，该机器活动在由机器在铺砌表面上执行时至少部分地补救该缺陷。这种示例性方法还包括经由网络向电子装置提供指令。

在本发明的另一方面中，一种系统包括感测装置和与感测装置的控制器通信的系统控制器。系统控制器被配置成从感测装置接收指示铺砌表面的传感器数据，并且至少部分地基于该传感器数据来识别与铺砌表面相关联的缺陷，该缺陷具有由值为特征的特性。控制器还被配置成确定该值在对应于缺陷类型的值范围内，并且至少部分地基于该值在该值范围内来确定该缺陷属于该缺陷类型。控制器进一步被配置成至少部分地基于确定该缺陷属于该缺陷类型来生成与缺陷相关联的指令，其中该指令识别所提出的机器活动，该机器活动在由机器在铺砌表面上执行时至少部分地补救该缺陷。控制器进一步被配置成经由网络向电子装置提供指令。

在本发明的又一方面，一种示例性方法包括：利用控制器并经由网络从位于工地的感测装置接收指示工地处的铺砌表面的传感器数据；以及至少部分地基于传感器数据，识别与铺砌表面相关联的缺陷，其中该缺陷具有由值为特征的特性。这种示例性方法还包括利用控制器确定该值在对应于缺陷类型的值范围内。这种示例性方法进一步包括利用控制器，并且至少部分地基于该值在该值范围内来确定该缺陷属于该缺陷类型。这种示例性方法进一步包括：利用控制器至少部分地基于确定该缺陷属于该缺陷类型来生成与缺陷相关联的指令，其中该指令识别所提出的机器活动，该机器活动在由铺路机器在铺砌表面上执行时至少部分地补救该缺陷。这种示例性方法进一步包括通过控制器经由网络向铺路机提供指令，其中该指令使铺路机改变与所提出的机器活动相关的铺路机部件的设置。

附图说明

图1是根据本发明的示例的铺路机的透视图，该铺路机包括与垫缺陷识别部件通信的机器控制器。

图2是示意性示出与根据本发明的示例的铺路机相关联的控制系统的框图。

图3是根据本发明的示例的将铺路材料沉积在铺砌表面上的铺路机的示意图，其中该垫没有缺陷。

图4是根据本发明的示例的铺砌表面上具有缺陷的垫的图像和可由控制系统基于该缺陷提供的指令的示意图。

图5是根据本发明的示例的铺路机和铺路机的相关部件将铺路材料沉积在铺砌表面上的示意图，以及可以改变以调节铺路材料如何沉积在铺砌表面上的尺寸。

图6是根据本发明的示例的包括在铺路机上的传感器的示意图，该传感器确定到铺路材料的距离。

图7是根据本发明的示例的铺砌表面上具有缺陷的垫的图像和可由控制系统基于该缺陷提供的指令的另一示意图。

图8是根据本发明的示例的铺砌表面上具有缺陷的垫的图像和可由控制系统基于该缺陷提供的指令的又一示意图。

图9是根据本发明的示例的铺砌表面上具有缺陷的垫的图像和可由控制系统基于该缺陷提供的指令的又一示意图。

图10是根据本发明的示例的铺砌表面上具有缺陷的垫的图像和可由控制系统基于该缺陷提供的指令的附加示意图。

图11是根据本发明的示例的铺砌表面上具有缺陷的垫的图像和可由控制系统基于该缺陷提供的指令的进一步示意图。

图12是根据本发明的示例的铺砌表面上具有缺陷的垫的图像和可由控制系统基于该缺陷提供的指令的另一示意图。

图13是描绘根据本发明的示例的生成用于补救所识别的铺路垫缺陷的指令的方法的流程图。

具体实施方式

在所有附图中，尽可能使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。图1示出铺路机100，其用于例如在与工地相关联的工作表面上沉积沥青、混凝土或其他材料。如图1所示，铺路机100经由网络206与一个或多个计算装置204通信。该一个或多个计算装置204包括垫缺陷ID部件214，该垫缺陷ID部件被配置成识别铺路垫中的缺陷并生成指令，当由铺路机100执行该指令时，现场利用铺路机100的工作人员、将铺路材料110输送到铺路机100的拖运卡车等至少部分地补救该缺陷。尽管下面的详细描述描述了与铺路机100相关的示例，但是应当理解，该描述同样适用于本发明在其他机器中的使用。

铺路机100包括支撑在一组地面接合元件104上的牵引器部分102。牵引器部分102包括牵引器框架106，以及用于驱动地面接合元件104的电源。尽管地面接合元件104示出为连续履带，但是应该理解，地面接合元件104也可以是任何其他类型的地面接合元件，例如轮子等。在一些情况下，电源是使用化石或混合燃料运行的传统内燃机，或者在示例中是由替代能源提供动力的电动驱动器。铺路机100包括用于储存铺路材料110的料斗108。铺路机100还包括用于将铺路材料110从料斗108输送到铺路机100的其他下游部件的输送机系统112。例如，铺路机100包括螺旋钻组件114，其接收经由输送机系统112供给的铺路材料110，并将铺路材料110分布在铺砌表面122上。在一些示例中，螺旋钻组件114包括至少一个主螺旋钻。在一些情况下，螺旋钻组件114包括主螺旋钻和经由螺旋钻轴承或其他联接部件联接到主螺旋钻的螺旋钻延伸部。附加地，在一些示例中，螺旋钻组件114包括主螺旋钻和与主螺旋钻相对设置的附加螺旋钻。在这样的示例中，主螺旋钻和附加螺旋钻被配置成在铺路机100的基本整个宽度上分配铺路材料110。铺路机100还包括牵引臂116，该牵引臂将高度可调节的刮板部分118联接到牵引器部分102，以将铺路材料110铺展和压实成铺砌表面122上的垫120。牵引臂116由液压致动器、电动致动器(未示出)和/或根据应用要求的任何其他类型的致动器致动。在示例中，地面接合元件104、料斗108、输送机系统112、螺旋钻组件114、牵引臂116和/或刮板部分118中的任一个可接收来自垫缺陷ID部件214的指令以调节诸如速度、高度等的设置，从而补救在垫120中检测到的缺陷。

进一步参考图1，操作员站124联接到牵引器部分102。操作员站124包括控制台126和用于操作铺路机100的其他杆或控制器(未示出)。例如，控制台126包括用于控制铺路机100的各种功能的控制界面128。控制界面128可以包括模拟、数字和/或触摸屏显示器，并且这样的控制界面128被配置成显示例如当由铺路机100执行时补救根据本发明的垫120的缺陷的指令。控制界面128还支持其他相关功能，包括例如与一个或多个与铺路机100协同操作的其他机器(未示出)共享各种操作数据。

如图所示，操作员站124包括顶板130。通信装置132和/或相机134(或其他图像捕获装置)联接到顶板130，如图1所示。可替代地，在一些示例中，通信装置132和/或相机134中的至少一个联接至铺路机100的其他部分。通信装置132能够确定铺路机100的位置，并且包含和/或包括全球定位系统(GPS)的部件。例如，通信装置132包括GPS接收器、发射器、收发器和/或其他这样的装置，并且通信装置132与一个或多个GPS卫星(未示出)通信以连续地、基本连续地或以各种时间间隔确定铺路机100的位置。可替代地或附加地，通信装置132与基于地面的定位站、虚拟参考站(VRS)、全球导航卫星系统或其他测量坐标系通信以确定铺路机100的位置。在示例中，通信装置132还使得铺路机100能够与一个或多个其他机器通信，和/或与位于远离铺路机100所使用的工地的一个或多个远程服务器、处理器或控制系统通信，例如包括垫缺陷ID部件214的计算装置204。在一些示例中，相机134是配置成实时记录和/或传输垫120、铺砌表面122和/或工地的数字图像和/或视频的数码相机。在一些情况下，相机134包括配置成实时记录和/或传输垫120、铺砌表面122和/或工地的热图像的红外传感器、热相机或其他类似装置。在示例中，相机134经由网络206(例如，经由控制器154)向垫缺陷ID部件214提供图像数据，垫缺陷ID部件214使用该图像数据基于图像数据识别垫120的缺陷。

如图1所示，铺路机100还包括一个或多个温度传感器136、138、140。一个或多个这种温度传感器136、138、140可包括机械、电气、机电、电子、红外或本领域已知的任何其他类型的温度传感器。在一些示例中，一个或多个这样的温度传感器136、138、140包括空气吹扫装置或其他这样的装置(未示出)，以防止在温度传感器上形成碎屑。这种示例性空气吹扫装置从存储加压空气的空气源接收净化空气以防止可能粘附到温度传感器的任何污垢、碎屑等。

在一些示例中，温度传感器136包括在螺旋钻组件114附近连接到铺路机100的第一温度传感器，并且温度传感器136被配置成感测、测量、检测和/或以其他方式确定铺路材料110在螺旋钻组件114处的温度。如图1所示，铺路机100包括第一侧142(例如，右侧)和与第一侧142相对的第二侧144(例如，左侧)。同样地，在这样的示例中，螺旋钻组件114包括设置在铺路机100的第一侧142上的第一部分146和设置在铺路机100的第二侧144上的第二部分148(在图1中标记但从视线中遮挡)。在这样的示例中，螺旋钻组件114的第一部分146包括从靠近螺旋钻组件114的中心横向延伸的第一主螺旋钻。螺旋钻组件114的第一部分146还包括经由第一螺旋钻轴承或其他联接部件联接到第一主螺旋钻的第一螺旋钻延伸部。此外，在这些示例中，螺旋钻组件114的第二部分148包括与第一主螺旋钻相对的第二主螺旋钻，该第二主螺旋钻从靠近螺旋钻组件114的中心横向延伸。螺旋钻组件114的第二部分148还包括经由第二螺旋钻轴承或其他联接部件联接到第二主螺旋钻的第二螺旋钻延伸部。在这样的示例中，第一主螺旋钻基本与第二主螺旋钻同轴对准，以帮助将铺路材料110均匀地沉积在铺砌表面122上和/或基本横跨铺路机100的整个宽度。

在示例中，温度传感器136被定位在螺旋钻组件114的第一部分146附近，并且被配置成确定在螺旋钻组件114的第一部分146处的铺路材料110的温度。此外，至少一个附加温度传感器(未示出)被定位在铺路机100的第二侧144上的螺旋钻组件114的第二部分148附近。在这样的示例中，至少一个附加温度传感器被配置成确定铺路材料110在螺旋钻组件114的第二部分148处的温度。在这样的示例中，温度传感器136被定位和/或以其他方式被配置成确定铺路材料110在上述第一螺旋钻轴承处和/或附近，或在与螺旋钻组件114的第一部分146相关联的其他位置处的温度。类似地，在这样的示例中，上述至少一个附加温度传感器被定位和/或以其他方式配置成确定铺路材料110在上述第二螺旋钻轴承处和/或附近，或在与螺旋钻组件114的第二部分148相关联的其他位置处的温度。例如，温度传感器136和/或附加温度传感器包括被配置成当铺路材料110经过第一和第二螺旋钻轴承时和/或刚好在铺路材料110被刮板部分118处理之前感测、测量和/或检测铺路材料110发射的红外辐射的红外传感器。温度传感器136生成包括指示螺旋钻组件114的第一部分146处的铺路材料110的温度的信息的信号。同样地，上述附加温度传感器生成包括指示螺旋钻组件114的第二部分148处的铺路材料110的温度的信息的信号。在一些示例中，温度传感器136向垫缺陷ID部件214提供包括指示铺路材料110的温度的信息的信号(例如，通过控制器154)，垫缺陷ID部件使用包括在信号中的信息来识别垫120的缺陷。

继续参考图1，温度传感器138定位在牵引器框架106、料斗108上和/或铺路机100上便于确定铺砌表面122的温度的任何其他位置处。例如，温度传感器138定位在牵引器框架106上靠近地面接合元件104处，和/或定位在便于确定地面温度的任何其他位置处。温度传感器138被配置成生成包括指示地面温度的信息的信号。附加地，温度传感器140定位在顶板130、牵引器部分102和/或铺路机100上便于确定工地环境温度的任何其他位置处。温度传感器140还被配置成确定工地处的环境压力和/或其他参数。在这样的示例中，温度传感器140生成包括指示诸如环境温度、压力等的环境条件的信息的信号。温度传感器138和/或温度传感器140将包括指示铺砌表面122的温度或工地的环境温度的信息的相应信号提供给(例如，通过控制器154)垫缺陷ID部件214，垫缺陷ID部件使用包括在信号中的信息来识别垫120的缺陷和/或生成如下文更详细描述的指令。

在一些示例中，铺路机100包括光雷达传感器150和/或雷达传感器152。虽然在顶板130上描绘了光雷达传感器150和/或雷达传感器152，但是光雷达传感器150和/或雷达传感器152可以定位在铺路机100上的任何位置，或者定位在靠近铺路机100的另一位置，传感器在该位置捕获垫120的传感器数据。附加地，尽管示出了一个光雷达传感器150和一个雷达传感器152，但是可以将任意数量的光雷达传感器和/或雷达传感器结合到铺路机100中和/或在铺路机100附近。在示例中，光雷达传感器150通过用激光照射目标并用传感器测量反射光来测量到目标(例如，垫120)的距离。光雷达传感器150使用激光返回时间和波长的差异来进行目标的数字3D表示。例如，光雷达传感器150生成包括指示目标的3D表示的信息的信号。附加的，在一些示例中，雷达传感器152使用无线电波来确定目标(例如，垫120)的范围、角度或速度。雷达传感器152生成包括目标的范围、角度和/或速度等信息的信号。应该考虑到的是，铺路机100可以包括各种其他传感器以测量与铺路机100、垫120和/或工地有关的各种其他参数。光雷达传感器150和/或雷达传感器152将包括指示工地环境的信息的相应信号提供给(例如，通过控制器154)垫缺陷ID部件214，该垫缺陷ID部件使用包括在信号中的信息来识别垫120的缺陷和/或生成如下更详细描述的指令。

铺路机100还包括与控制界面128、通信装置132、相机134，温度传感器136、138、140、光雷达传感器150、雷达传感器152和/或铺路机100的其他部件通信的控制器154。控制器154可以是单个控制器或一起工作以执行各种任务的多个控制器。在示例中，控制器154包含单个或多个微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)，和/或被配置成基于从相机134、温度传感器136、138、140、光雷达传感器150和/或雷达传感器152接收的一个或多个信号来识别、计算和/或以其他方式确定垫120的缺陷的其他部件。和/或雷达传感器152。许多市场上可买到的微处理器可以被配置成执行控制器154的功能。各种已知电路可以与控制器154相关联，包括电源电路、信号调节电路、致动器驱动器电路(即，为螺线管、电动机或压电致动器供电的电路)，以及通信电路。在一些示例中，控制器154定位在铺路机100上，而在其他示例中，控制器154定位在相对于铺路机100的非机载位置和/或远程位置。本发明以任何方式均不限于控制器154的类型或控制器154相对于铺路机100的定位。

图2是示意性示出与根据本发明的示例的铺路机100相关联的控制系统200的框图。在本文描述的任何示例中，控制系统200包括控制器154、控制界面128、通信装置132、相机134、温度传感器136、上述关于螺旋钻组件114的第二部分148的附加温度传感器(未示出)、温度传感器138、温度传感器140、光雷达传感器150、雷达传感器152和/或铺路机100的任何其他传感器或部件的至少一个。在这样的示例中，控制器154被配置成接收来自这样的部件的相应信号。例如，控制器154从通信装置132接收包括指示铺路机100的位置的信息的一个或多个信号。如图2所示，通信装置132连接到一个或多个卫星202或其他GPS部件和/或与之通信，该一个或多个卫星202或其他GPS部件被配置成帮助通信装置132确定铺路机100的位置。在一些示例中，这样的卫星202或其他GPS部件包括控制系统200的组件。控制器154、控制界面128、通信装置132、相机134、温度传感器136、上述关于螺旋钻组件114的第二部分148的附加温度传感器(未示出)、温度传感器138、温度传感器140、光雷达传感器150、雷达传感器152和/或铺路机100的任何其他传感器或部件提供可用于确定垫120中的缺陷的信息，并生成提供给铺路机100以至少部分地补救缺陷的指令。

如图2所示，控制系统200还可以包括一个或多个附加部件。例如，控制系统200包括一个或多个远程服务器、处理器或其他这样的计算装置204。这样的计算装置204可以包括例如一个或多个服务器、膝上型计算机或位于远离铺路机100所使用的工地的铺路材料工厂处的其他计算机。在这样的示例中，通信装置132经由网络206连接到这样的计算装置204和/或以其他方式与这样的计算装置204通信。网络206可以是局域网(LAN)，诸如广域网(WAN)之类的大型网络，或者诸如因特网之类的网络集合。用于网络通信的协议，例如TCP/IP，可用于实现网络206。尽管本文将实施方式描述为使用诸如因特网的网络，但可实施经由存储卡、快闪存储器或其他便携式存储器装置传输信息的其他分配技术。控制系统200可以进一步包括一个或多个电子装置，例如平板电脑、移动电话、膝上型计算机和/或其他移动装置208。这样的移动装置208可以位于工地，或者可选地，一个或多个这样的移动装置208可以位于上述铺路材料厂，或者位于远离工地的另一位置。在这样的示例中，通信装置132经由网络206连接到这样的移动装置208和/或以其他方式与这样的移动装置208通信。在本文描述的任何示例中，由控制器154接收、处理或生成的传感器数据、位置信息、铺路材料图和/或任何其他信息经由网络206提供给计算装置204和/或移动装置208。

在一些示例中，控制器154接收来自相机134、温度传感器136、上述关于螺旋钻组件114的第二部分148的附加温度传感器、温度传感器138、温度传感器140、光雷达传感器150和/或雷达传感器152中的一个或多个的信号。例如，控制器154接收传感器数据，例如图像、视频、光雷达数据、雷达数据、红外数据和/或与垫120相关联的其他传感器数据。可替代地或附加地，移动装置208包括相机210(和/或本文描述的任何其他传感器)，其生成传感器数据，诸如与垫120相关联的传感器数据。例如，操作铺路机100的工作人员可能怀疑垫120包括缺陷，并使用移动装置208的相机210捕获垫120中怀疑的缺陷的图像。在一些示例中，工作人员使用移动装置208的交互式垫缺陷部件212来经由网络206将图像传送到计算装置204。在一些情况下，交互式垫缺陷部件212是安装在移动装置208上的应用程序，该应用程序使得诸如刚才描述的工作人员等用户能够提交与可疑垫缺陷相关联的传感器数据，将该传感器数据与已知与特定缺陷相关联的传感器数据进行比较，接收关于如何控制铺路机100以补救该缺陷的指令，等等，如本文所述。

移动装置208的控制器154和/或交互式垫缺陷部件212向垫缺陷识别(ID)部件214提供传感器数据。垫缺陷ID部件214被配置成从传感器数据识别垫缺陷，并且将垫缺陷映射到将至少部分地补救垫缺陷的一个或多个指令。例如，垫缺陷ID部件214包括缺陷数据库216，该缺陷数据库216包括已知用来说明垫缺陷和垫缺陷的缺陷类型的图像或其他传感器数据类型。在一些情况下，缺陷数据库216包括示出在不同天气条件下、在一天的不同时间、在不同环境温度下、具有不同铺路材料性质等的不同缺陷的传感器数据。附加地，在示例中，缺陷数据库216包括映射到与至少部分地补救相应缺陷的缺陷相关联的指令。在一些情况下，多个不同的指令被映射到单个缺陷，其中，该多个不同的指令可以被一起应用以补救缺陷(例如，增加坡度基准并且拧紧刮板)，和/或可以被顺序地应用以补救缺陷(例如，增加坡度基准，并且如果缺陷未被补救，则拧紧刮板)。

在控制系统200中，垫缺陷ID部件214包括特征检测器218，该特征检测器被配置成计算图像(或其他传感器)信息的抽象，并在图像中的图像点处做出关于图像点是否包括图像特征的局部判定。例如，特征检测器218被配置成检测边缘、拐角、脊、斑点或其他图像特征类型。边缘可由大于图像的像素之间的阈值的图像亮度的梯度量值来表征，其中像素可彼此接近或可不彼此接近。拐角的特征类似于边缘，但是被进一步分析以确定边缘方向的快速变化，因此具有二维结构。脊对应于通过捕获特征的主对称轴所表示的图像中的细长特征，而边缘通常涉及对象的边界。斑点通过实现图像结构来提供关于图像中的感兴趣区域的信息，在一些情况下，图像结构可以提供比更像点的拐角更高的准确度。例如，检测到的斑点可能包括图像中过于光滑而不能被拐角检测器检测到的区域。在一些示例中，垫缺陷ID部件214选择图像(例如，对应于垫120)的感兴趣区域，特征检测器218将在该感兴趣区域上执行特征检测。然而，在一些情况下，特征检测器218在垫缺陷ID部件214确定感兴趣区域的位置之前检测图像中的特征。还考虑了其他特征检测器。

在一些示例中，垫缺陷ID部件214使用由特征检测器218识别的特征来在图像中定位垫120的潜在垫缺陷的位置。在说明性示例中，垫缺陷ID部件214检测图像中的边缘，在该边缘处，延伸器高度与铺路机100的刮板部分118的高度的差异已经导致垫120具有不同的厚度。在图像中可以表示相对直的线，其限定了由刮板部分118形成的第一垫厚度和由铺路机100的延伸器形成的第二垫厚度之间的边界。特征检测器218检测诸如边缘的线，并且垫缺陷ID部件214使用检测到的边缘在图像中的位置来将可疑缺陷与存储在缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较。

例如，垫缺陷ID部件214包括被配置成将传感器数据(诸如图像)中的潜在垫缺陷与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较的比较部件220。在示例中，比较部件220确定与传感器数据中的检测到的特征相关联的值，并且将该值与缺陷数据库216中的与已知缺陷相关联的已知值(和/或值范围)进行比较。在使用图像数据的情况下，比较部件220确定从相机134和/或相机210接收的图像数据中的第一缺陷的尺寸是否在第二缺陷的阈值尺寸内，该第二缺陷已知是存储在缺陷数据库216中的第二图像数据中指示的缺陷类型。比较部件220依赖于缺陷的各种特性中的一个或多个及其相关值来根据传感器数据确定垫缺陷的存在。例如，本文描述的缺陷的特性包括材料结构与理想垫120的差异，例如凸块、裂纹、裂缝、集料偏析等。附加地，表征这种示例性特性的值包括尺寸值(例如，可疑缺陷的长度、宽度、高度、深度等)、温度值、距离值和/或角度值(例如，相对于铺路机100或铺路机100的特定部分，相对于垫120的范围等)，以及等等。在一些示例中，缺陷数据库216包括与指示垫120中缺陷的存在(和/或不存在)的特性相关联的值范围。在说明性示例中，缺陷数据库216包括大的集料簇的阈值尺寸，当存在大集料簇时，其指示垫120中的集料的不可接受的偏析颗粒。例如，如果缺陷数据库216中的阈值尺寸等于2平方英尺，并且如果大集料颗粒的簇在垫120上的尺寸大于2平方英尺，则比较部件220确定在垫120中存在缺陷。至少部分地基于该确定，比较部件220还确定该缺陷对应于大和小集料颗粒的不可接受的偏析的缺陷类型。

垫缺陷ID部件214还包括指令部件222，该指令组件被配置成基于所识别的缺陷属于特定缺陷类型的确定来生成与缺陷相关联的指令。在示例中，指令部件222生成指令以识别提出的机器活动，该机器活动在铺砌表面上由铺路机100(或其他机器)执行时至少部分地补救缺陷。例如，指令部件222将缺陷类型映射到存储在缺陷数据库216中的，已知至少部分地补救缺陷类型的缺陷的一个或多个指令。指令部件222经由网络206将该指令提供给移动装置208和/或铺路机100。在一些情况下，指令部件222向铺路机100提供指令，使得该指令使铺路机100执行该指令以补救缺陷而无需用户干预。例如，指令部件222可以接收垫120中的缺陷是集料偏析的指示，并因此生成指令，该指令使铺路机100自动地调节螺旋钻组件114的高度，而无需用户干预以补救集料偏析。在这些示例中，铺路机100是半自主或完全自主机器，其被配置成在无需操作员输入的情况下导航环境和/或执行铺路任务。

在一些示例中，垫缺陷ID部件214还包括一个或多个机器学习模型224，其被配置成执行与图像中的缺陷识别、缺陷类型识别、指令确定等相关的任务。例如，特征检测器218利用机器学习模型224(例如，尺寸不变特征变换(SIFT)、定向梯度直方图(HOG)等)，然后利用支持向量机(SVM)对从相机210和/或相机134接收的图像中描绘的对象进行分类。可替换地或附加地，特征检测器218可以利用机器学习模型224，该机器学习模型224利用基于卷积神经网络(CNN)的深度学习方法来对从相机210和/或相机134接收的图像中描绘的对象进行分类。例如，特征检测器218将从相机210和/或相机134接收的图像的至少一部分输入到被训练来识别图像中的铺路缺陷的机器学习模型224中，诸如刚才描述的机器学习模型之一。特征检测器218接收图像中的缺陷的位置，并将图像中的缺陷的位置提供给比较部件220，比较部件使用图像中的缺陷的位置来确定缺陷的缺陷类型。

可替换地或附加地，指令部件222利用机器学习模型224来确定提供给电子装置以弥补缺陷的指令。例如，指令部件222可利用机器学习模型224，诸如回归算法(例如，普通最小二乘回归(OLSR)、线性回归、逻辑回归、逐步回归、多元自适应回归样条(MARS)、局部估计散点图平滑(LOESS)、决策树算法(例如，分类和回归树CART)、迭代二分器3(ID3)、卡方自动交互检测(CHAID)、决策树桩、条件决策树)，或其他机器学习算法以确定哪些补救措施应用于哪些缺陷，如何应用不同补救措施来解决缺陷的顺序，哪些补救措施被组合应用来解决缺陷，等等。

可用于垫缺陷ID组件的机器学习模型224不应当限于刚才描述的那些。例如，机器学习模型224可以是神经网络的一部分，该神经网络是生物学启发的算法，其通过一系列连接的层传递输入数据以生成输出。神经网络中的每一层还可以包括另一个神经网络，或者可以包括任意数目的层(无论卷积与否)。如在本发明的上下文中可以理解的，神经网络可利用机器学习，机器学习可指其中基于所学习的参数生成输出的此类算法的广泛类别。

尽管在神经网络的上下文中进行了讨论，但根据本发明可以使用任何类型的机器学习。除了刚刚描述的那些算法之外，机器学习算法可以包括但不限于基于示例的算法(例如，岭回归、最小绝对收缩和选择算子(LASSO)、弹性网、最小角度回归(LARS)、贝叶斯算法(例如，朴素贝叶斯、高斯朴素贝叶斯、多项式朴素叶贝斯、平均单一相依赖估计算法(AODE)、叶贝斯信念网络(BNN)、叶贝斯网络)、聚类算法(例如，k均值、k中位数、期望最大化(EM)、分级聚类)、关联规则学习算法(例如，感知器、反向传播、霍普菲尔德网络、径向基函数网络(RBFN))、深度学习算法(例如深度玻尔兹曼机(DBM)、深度信念网络(DBN)、卷积神经网络(CNN)、堆叠式自动编码器)、降维算法(例如，主成分分析(PCA))、主成分回归(PCR)、偏最小二乘回归(PLSR)、Sammon映射、多维缩放(MDS)、投影追踪、线性判别分析(LDA)、混合判别分析(MDA)、二次判别分析(QDA)、灵活判别分析(FDA)、集成算法(例如，Boosting、Bootstrapped Aggregation(Bagging)、AdaBoost、Stacked Generalization(混合)、梯度提升机(GBM)、梯度提升回归树(GBRT)、随机森林)、SVM(支持向量机)、监督学习、无监督学习、半监督学习等。其他架构的例子还包括神经网络，如ResNet50、ResNet101、VGG、DenseNet、PointNet等。

尽管以上关于从铺路机100或移动装置208的传感器接收的传感器数据的单个实例进行了一般性描述，但考虑了一些示例，其中垫缺陷ID部件214利用传感器数据的多个实例来识别垫缺陷和/或生成补救垫缺陷的指令。例如，垫缺陷ID部件214可以从不同类型的传感器接收传感器数据。在说明性示例中，垫缺陷ID部件214可以从相机134接收指示垫120的图像数据，以及从温度传感器136、138、140中的一个或多个接收指示垫120的温度数据。垫缺陷ID部件214利用这两种传感器数据类型来识别垫120的缺陷，诸如通过比较部件220将传感器数据类型的值与存储在缺陷数据库216中的与不同垫缺陷相关联的相应传感器数据类型的已知值进行比较。附加地，在一些示例中，指令部件222基于不同的传感器数据类型来生成提供给电子设备以补救缺陷的指令。例如，指令部件222可以基于与刮平板相关的温度传感器数据在可接受的范围内的确定来生成指令，该指令指示铺路机100改变螺旋钻的速度而不是改变刮平板的温度以补救缺陷。

可替换地或附加地，垫缺陷ID部件214可以依赖于相同类型的传感器数据的多个示例来识别缺陷和/或生成补救缺陷的指令。例如，垫缺陷ID部件214可以接收图像数据的多个实例，例如来自移动装置208的第一图像和来自与铺路机100相关联的相机134的第二图像，和/或来自安装在铺路机100上的不同摄像机的多个图像。在一些情况下，第一图像数据由第一图像捕捉装置生成，并且第二图像数据由第二图像捕捉装置与第一图像数据基本上同时地生成。换言之，诸如图像的传感器数据的多个实例基本上同时被捕获，但是具有垫120的不同视角。例如，垫缺陷ID部件214使用垫120的附加视角来识别垫的单个图像中可能不存在的垫缺陷，和/或细化由特征检测器218识别的特征的位置。这样，特征检测器218识别附加图像中的特征以及附加图像种的特征的位置。比较部件220比较多个图像中的所识别的特征的位置处的可疑缺陷，并且可以基于具有不同视角的缺陷的多个图像来增加对确定的缺陷的缺陷类型的置信度。

在一些示例中，垫缺陷ID部件214例如经由交互式垫缺陷部件212征求用户输入以确定可疑垫缺陷的缺陷类型。例如，垫缺陷ID部件214确定与缺陷相关联的值在两个(或更多个)不同缺陷类型的值范围内。垫缺陷ID部件214基于该值落入各个值范围内的缺陷类型的数量来生成通知，该通知包括来自缺陷数据库216的与第一缺陷类型相对应的第一图像，来自缺陷数据库216的与第二缺陷类型相对应的第二图像等。附加地，该通知包括请求用户(例如铺路机100的工地处的工作人员)选择哪个图像更类似于铺路机100当前遇到的缺陷。垫缺陷ID部件214经由网络206向移动装置208的交互式垫缺陷部件212提供通知，该交互式垫缺陷部件继而向用户显示包括图像和请求的通知。交互式垫缺陷部件212使得用户能够选择哪个图像更类似于在铺路机100处遇到的缺陷，例如通过在移动装置208的用户界面中的图像之一上的触摸输入。交互式垫缺陷部件212经由网络206将从用户接收的选择提供给垫缺陷ID部件214。在接收到与缺陷类型之一相关联的图像的选择时，指令部件222基于对缺陷类型的选择来生成指令。垫缺陷ID部件214将具有原始图像或传感器数据的特定缺陷类型的选择存储在缺陷数据库216中，其可用于后续垫缺陷识别、以训练机器学习模型224、以生成如刚才所述的后续通知等。

此外，在一些情况下，垫缺陷ID部件214将从铺路机100和/或移动装置208的传感器接收的传感器数据与识别的垫缺陷和已知缺陷类型相关联地存储在缺陷数据库216中。这样，缺陷数据库216增长以容纳在不同条件下、在一天的不同时间、使用不同铺路材料等接收的传感器数据，因此垫缺陷ID部件214在识别垫缺陷和生成适当指令以补救垫缺陷方面变得更准确。例如，垫缺陷ID部件214确定在第一图像数据中指示的第一缺陷属于特定缺陷类型。然后，垫缺陷ID部件214在稍后时间对可疑垫缺陷的图像的后续比较中使用该第一图像。例如，垫缺陷ID部件214基于由第一图像指示的第二缺陷与由第一图像指示的第一缺陷的相似性来确定第二图像指示特定缺陷类型的缺陷。

图3是铺路机100将铺路材料110沉积在铺砌表面122上的示意图300。在示意图300中，垫120没有缺陷，如垫120的大致均匀的外观所表示的。特别地，垫120包括从垫120的左侧302到垫120的右侧304的均匀质地，没有瑕疵或质地差异。在一些示例中，垫缺陷ID部件214在缺陷数据库216中存储与没有缺陷的垫120相对应的传感器数据，诸如图像数据、温度数据、红外数据等。比较部件220将与已知没有缺陷的垫120相对应的存储在缺陷数据库216中的传感器数据与从铺路机100和/或移动装置208的传感器接收的传感器数据进行比较，以确定后续铺设的垫是否也没有缺陷。例如，垫缺陷ID部件214将图像数据中表示的垫120中的裂纹的尺寸与阈值尺寸(例如，2英寸、6英寸、12英寸等)进行比较。如果裂纹小于阈值尺寸，垫缺陷ID部件214确定垫120的至少该部分没有缺陷。如果垫缺陷ID部件214断定垫120没有缺陷，则垫缺陷ID部件214防止生成指令，和/或防止将指令提供给电子装置，如本文另外描述的。

图4是表示具有缺陷402的垫120的图像400的示意图。在该示例中，缺陷402对应于铺路材料110中的大集料和小集料(例如石)的偏析。如上所述，偏析可由各种原因引起，例如进给传感器的位置、螺旋钻高度、螺旋钻速度(例如，每分钟转数(RPM)、输送机速度，螺旋钻的反向，和/或导流板的位置或定向等。

在图4所示的示例中，垫缺陷ID部件214接收图像400(和/或与垫120相对应的其他传感器数据，如上所述)，并使用特征检测器218来检测例如与图像400中的缺陷402的位置相对应的斑点。比较部件220将与缺陷402的特性相关联的值与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较，以识别缺陷402对应于集料的偏析。指令部件222生成一个或多个指令404，当由铺路机100执行时，至少部分地补救缺陷402。在这种情况下，指令404包括调节螺旋钻高度、调节螺旋钻速度、调节进给传感器的位置、调节进给传感器的安装距离等。如果多于一个指令应当与铺路机100相关联地执行以补救缺陷402，则指令404中的两个或更多个由垫缺陷ID部件214一起提供给铺路机100和/或交互式垫缺陷部件212。可替代地或附加地，响应于确定第一指令没有补救缺陷，垫缺陷ID部件214向铺路机100和/或交互式垫缺陷部件212依次提供指令404中的两个或更多个。图5和6示出了铺路机100的部件的示例，这些部件可根据指令404修改以补救缺陷。

图5是图1的铺路机100和铺路机100的相关部件将铺路材料沉积在铺砌表面122上的示意图500。通常，铺路材料110的不同混合物对螺旋钻组件114的高度的调节反应不同。因此，可能需要基于铺路材料110的混合类型和铺路开始后垫120的外观来向上或向下调节螺旋钻高度。

螺旋钻组件114具有从螺旋钻组件114的周边延伸到螺旋钻组件114的螺旋钻轴506的中心的半径504。在一些示例中，螺旋钻组件114的半径504大约等于8英寸。高度508对应于在垫120被压实之前垫120的高度(例如，深度)，并且高度508从铺砌表面122的最上表面延伸到垫120的最上表面。在一些示例中，高度508等于大约2英寸与大约4英寸之间。高度510对应于在垫120被压实之前垫120的最上表面与螺旋钻组件114的周边之间的距离。在一些示例中，高度510等于在大约2英寸与大约4英寸之间。在一些示例中，螺旋钻组件114的高度512设定为等于半径504、高度508和高度510的总和。使用刚才描述的示例性尺寸，高度512将被设定在约12英寸与约16英寸之间。还考虑了其他螺旋钻半径、螺旋钻高度和/或其他尺寸，并且可以基于不同的螺旋钻尺寸、不同的铺路材料等而变化。

在一些情况下，在铺路开始之后可能需要调节螺旋钻组件114的高度512。例如，如果基于螺旋钻组件114的材料类型和特性将螺旋钻组件114的高度512设定为低于规定的比率(例如，2：1)，则可导致如缺陷402所示的垫120的偏析。当铺路材料110包括较大的石料混合物时，缺陷402可能更严重。在一些示例中，指令404指示铺路机100(和/或铺路机100的操作员经由移动装置208的交互式垫缺陷部件212)在评估缺陷402是否已解决之前行进至少等于铺路机100的全长的距离。

图6是包括在铺路机100上以确定到铺路材料110的距离的进给传感器602的示意图600。进给传感器602可以是机械桨型、声波传感器或其他类型的传感器。在示例中，进给传感器602生成指示进给传感器602距螺旋钻604的外侧端处的铺路材料110的距离的信号，其中铺路材料110通常以稳定的模式移动。进给传感器602应被定位成使得进给传感器602感测铺路材料110的活动堆，例如，距螺旋钻604的最后一段约18英寸(46cm)。在一些示例中，如果进给传感器602是桨型传感器，则进给传感器602的桨臂应该以与铺路材料110成大致45度角定位在18英寸距离处。如果进给传感器602相对于螺旋钻604定位得太近(例如，小于基于铺路材料110的组分的阈值量)，则由进给传感器602生成的信号将受到来自螺旋钻604的铺路材料110的“波”作用的影响，并且铺路机100的操作将是不稳定的。如果进给传感器602离螺旋钻604太远(例如，大于基于铺路材料110的组分的阈值量)，则由进给传感器602生成的信号可导致进给系统过度填充螺旋钻室。铺路机100的不稳定操作或螺旋钻室的过度填充会引起如缺陷402所示的偏析。

在进给传感器602是声波传感器的示例中，当进给传感器602垂直于铺路材料110的表面瞄准时，进给传感器602生成传播到铺路材料110并反射回进给传感器602的声波脉冲606。进给传感器602测量脉冲606行进到铺路材料110并返回所花费的时间，并且控制器154基于所测量的时间计算从进给传感器602到铺路材料110的距离。在进给传感器602和铺路材料110之间的将防止偏析的距离为18英寸(46cm)的示例中，当进给传感器602是声波传感器时，进给传感器602的操作范围可以从小于12英寸(30cm)导致控制器154引起铺路材料110的供给完全停止，到32英寸(81cm)导致控制器154引起铺路材料110的供给完全打开。控制器154根据感测的12英寸和32英寸之间的距离调节铺路材料110的流量。因此，从进给传感器602到铺路材料110的默认距离为18英寸，这将导致在螺旋钻604的端部易于控制的混合高度。

然而，在一些情况下，进给传感器602可能变得与铺路材料不对齐，这导致脉冲608从进给传感器602反弹而不是直接返回到进给传感器602。当进给传感器602没有感测到返回的脉冲608时，进给传感器602可以无规律地工作或者根本不工作。因此，被输送的铺路材料110的量可能具有不正确的稠度，和/或可能导致垫120太厚或太薄，从而导致缺陷402表示的偏析。因此，指令404包括调节进给传感器位置和/或调节进给传感器安装距离以解决刚才描述的可能与进给传感器602相关联并引起由缺陷402表示的偏析的问题。

图7是表示具有缺陷702的垫120的图像700的另一个示意图，在这种情况下，在整个垫120的宽度上，垫120中有短波/波纹。如图像700中所示的垫120中的波纹可由各种原因引起，例如刮平板以高攻角滑动、刮平板在提升缸上滑动、刮平板松动，和/或坡度控制设置不当等。

垫缺陷ID部件214接收图像700(和/或对应于垫120的其他传感器数据，如上所述)，并且使用特征检测器218来检测例如对应于图像700中的缺陷702的位置的脊和/或边缘。比较部件220将与缺陷702的特性相关联的值与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较，以识别缺陷702对应于垫120中的波纹。指令部件222生成一个或多个指令704，当由铺路机100执行时，指令704至少部分地补救缺陷702。在这种情况下，指令704包括调节铺路材料110的混合物的成分、调节坡度、检查刮板部分118的部件等。如果多于一个指令应当与铺路机100相关联地执行以补救缺陷702，则指令704中的两个或更多个由垫缺陷ID部件214一起提供给铺路机100和/或交互式垫缺陷部件212。可替代地或附加地，响应于确定第一指令没有补救缺陷，垫缺陷ID部件214连续地将两个或更多个指令704提供给铺路机100和/或交互式垫缺陷部件212。

图8是表示具有缺陷802的垫120的图像800的又一示意图。在该示例中，缺陷802对应于垫120的不均匀的表面质地。在一些情况下，如图像800中所示的垫120的不均匀表面质地(其中不均匀性发生在铺路机100的延伸器804后面)可能由延伸器的攻角太低而导致。

垫缺陷ID部件214接收图像800(和/或对应于垫120的其他传感器数据，如上所述)，并且使用特征检测器218来检测例如对应于图像800中的缺陷802的位置的边缘。比较部件220将与缺陷802的特性相关联的值与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较，以识别缺陷802对应于出现在延伸器后面的不均匀垫质地。指令部件222生成一个或多个指令806，这些指令当由铺路机100执行时至少部分地补救缺陷802。在这种情况下，指令806包括调节延伸器804的角度，尽管也可以包括这里描述的其他指令。

图9是表示垫120具有缺陷902的图像900的另一示意图。在该示例中，缺陷902对应于垫120表面上的“撕裂点”。例如，铺路机100在刮板部分118的每侧使用平均滑雪板在刮板部分118的两侧设置坡度控制。平均滑雪板控制刮板部分118，使得刮板部分118填充沉积在铺砌表面122上的铺路材料110的低点并从高点剥落。在一些情况下，铺路机100到达铺路机100的冷刨机在坡度上留下高点的位置，导致刮板部分118铺设比最佳厚度薄的垫120。垫120的厚度与铺路材料110中集料的尺寸的比率低于阈值比率，例如2：1，导致垫120具有撕裂的外观。理想的是，在铺设路面之前要对坡度上的高点进行校正。

垫缺陷ID部件214接收图像900(和/或对应于垫120的其他传感器数据，如上所述)，并且使用特征检测器218来检测例如对应于图像900中的缺陷902的位置的边缘和/或斑点。比较部件220将与缺陷902的特性相关联的值与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较，以识别缺陷902对应于撕裂的垫120。指令部件222生成一个或多个指令904，当由铺路机100执行该指令时，该指令至少部分地补救缺陷902。在这种情况下，指令904包括定位造成高点和所导致的撕裂的垫120的坡度中的不规则性，尽管也可以包括这里所描述的其他指令。

图10是示出具有缺陷1002的垫120的图像1000的附加示意图。在该示例中，缺陷1002对应于撒在垫120上的铺路材料110。在一些情况下，如图像1000中所示，将铺路材料110洒落在垫120上可导致高点，在铺路机100的撒布器在洒落物上行进之后，高点导致垫120撕裂。溢出的铺路材料110应当在撒布器越过溢出的铺路材料110之前被清洁，以防止高点。

垫缺陷ID部件214接收图像1000(和/或对应于垫120的其他传感器数据，如上所述)，并且使用特征检测器218来检测例如对应于图像1000中的缺陷1002的位置的斑点。比较部件220将与缺陷1002的特性相关联的值与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较，以识别缺陷1002对应于撒在垫120上的铺路材料110。指令部件222生成一个或多个指令1004，当由铺路机100执行该指令时，该指令至少部分地补救缺陷1002。在这种情况下，指令1004包括清理溢出的铺路材料110，尽管也可以包括这里所述的其他指令。在这种情况下，可以使用声音、触觉向多个工作人员发送通知等来升级指令1004，以便促进在撒布机到达溢出位置之前清洁溢出的铺路材料110的时间敏感特性。

图11是示出具有缺陷1102的垫120的图像1100的进一步示意图。在该示例中，缺陷1102对应于在铺路机100的刮板部分118的路径内部撕裂的垫120。在一些情况下，图像1100中所表示的缺陷1102可能是由于刮板延伸部高度过低而造成的。可替代地或附加地，刮板延伸部过高会导致与缺陷1102相对应的线与主刮板的外边缘对齐。

垫缺陷ID部件214接收图像1100(和/或对应于垫120的其他传感器数据，如上所述)，并且使用特征检测器218来检测例如对应于图像1100中的缺陷1102的位置的边缘。比较部件220将与缺陷1102的特性相关联的值与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较，以识别缺陷1102对应于在刮板部分118的路径中被撕裂的垫120。指令部件222生成一个或多个指令1104，这些指令在由铺路机100执行时至少部分地补救缺陷1102。在这种情况下，指令1104包括调节刮板延伸部高度，调节刮板延伸部的斜度等。在一些情况下，响应于第一指令未补救缺陷的确定，由垫缺陷ID部件214将指令1104中的两个或更多个连续地提供给铺路机100和/或交互式垫缺陷部件212。在说明性示例中，垫缺陷ID部件214向交互式垫缺陷部件212提供第一指令，指示操作员降低刮板延伸部，直到缺陷1102从垫120中消失。如果缺陷1102重现，则垫缺陷ID部件214确定刮板延伸部的斜度不正确。因此，垫缺陷ID部件214向交互式垫缺陷部件212提供第二指令以使用斜坡延伸部开关来去除缺陷1102。另外，在一些情况下，垫缺陷ID部件214还提供第三指令和第二指令，以使操作员检查延伸部斜坡止动件的位置，从而防止斜坡高度连续出现问题。

图12是示出具有缺陷1202的垫120的图像1200的另一个示意图。在该示例中，缺陷1202对应于当拖运卡车撞到铺路机100中时引起的撞击，从而引起刮板部分118凿除垫120。

垫缺陷ID部件214接收图像1200(和/或对应于垫120的其他传感器数据，如上所述)，并且使用特征检测器218来检测例如对应于图像1200中的缺陷1202的位置的边缘和/或脊。比较部件220将与缺陷1202的特性相关联的值与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较，以识别当拖运卡车在沉积铺路材料110时撞击铺路机100时，缺陷1202对应于刮板部分118所形成的凿沟。指令部件222生成一个或多个指令1204，当由铺路机100执行时，指令1204至少部分地补救缺陷1202。在这种情况下，指令1204包括指示拖运卡车的操作员在铺路机100附近停车，指示铺路机100的操作员将铺路机100移动到拖运卡车以卸载铺路材料110等。在这种情况下，指令1204被基本同时发送到与拖运卡车的操作员相关联的电子装置和与铺路机100的操作员相关联的电子装置，以确保两个操作员知道做什么来补救缺陷1202。

图13是描绘根据本发明的示例的生成用于补救所识别的铺路垫缺陷的指令的方法1300的流程图。示例性方法1300被示为逻辑流程图中的步骤的集合，该逻辑流程图表示可以用硬件、软件或其组合来实现的操作。在软件的上下文中，这些步骤表示存储在存储器中的计算机可执行指令。当这些指令由例如控制器154执行时，这些指令通常使控制器154、控制系统200的各种部件和/或铺路机100执行所述操作。这样的计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被解释为限制，并且可以以任何顺序和/或并行地组合任何数量的所描述的步骤以实现该过程。为了讨论的目的，并且除非另有说明，方法1300参照图1的铺路机100和图2的控制系统200进行描述。

在1302，垫缺陷ID部件214例如经由网络206从铺路机100和/或移动装置208接收表示铺砌表面的传感器数据，例如图像数据。尽管方法1300通常参考图像数据，但是控制器154也可以替代地或附加地从相机134和/或相机210、光雷达传感器150、雷达传感器152、温度传感器136、138、140等接收其他数据类型，诸如视频、光雷达数据、雷达数据、红外数据等。

在1304，垫缺陷ID部件214识别与铺砌表面相关联的缺陷。例如，特征检测器218计算图像数据的抽象并在图像数据中的图像点处做出关于图像点是否包括图像特征的局部决策。特征检测器218检测诸如边缘、脊、斑点或其他特征类型的特征。附加地，垫缺陷ID部件214使用由特征检测器218识别的特征在图像内定位垫120的潜在垫缺陷的位置。

在1306，垫缺陷ID部件214确定缺陷属于缺陷类型。在一些示例中，比较部件220将图像数据中的潜在垫缺陷与缺陷数据库216中的已知缺陷进行比较。在示例中，比较部件220部分地基于由特征检测器218检测到的特征来确定与图像数据中检测到的特征相关联的值。比较部件220将该值与缺陷数据库216中与已知缺陷相关联的已知值(和/或值范围)进行比较。比较部件220依赖于缺陷的各种特性及其相关值中的一个或多个来从传感器数据确定垫缺陷的存在，传感器数据例如是尺寸值(例如，可疑缺陷的长度、宽度、高度、深度等)、温度值、距离值和/或角度值(例如，相对于铺路机100或铺路机100的特定部分、相对于垫120的范围等)等。在一些示例中，缺陷数据库216包括与指示垫120中缺陷的存在(和/或不存在)的特性相关联的值范围。例如，缺陷数据库216包括用于垫120中的大集料固结的2平方英尺的阈值尺寸。比较部件220将图像数据中的可疑集料偏析缺陷与存储在缺陷数据库216中的阈值尺寸进行比较，以确定垫120是否包括集料偏析缺陷。

在1308，垫缺陷ID部件214生成与缺陷相关联的指令，该指令在由诸如铺路机100的机器执行时至少部分地补救缺陷。例如，指令部件222将缺陷类型映射到存储在缺陷数据库216中的，已知至少部分地补救缺陷类型的缺陷的一个或多个指令。在一些情况下，指令部件222确定要由一个或多个机器一起(例如，基本同时地)或并行执行的多个指令，这些指令至少部分地补救该缺陷。指令部件222基于指令将如何被执行以及被映射到缺陷数据库216中的指令的机器来确定将指令提供给哪些机器，例如铺路机100、移动装置208、拖运卡车或其他机器。例如，指令1004被提供给移动装置208以指示工作人员清洁溢出的铺路材料110，而指令806被直接提供给铺路机100以自动地调节延伸器角度而无需用户干预。

在1310，垫缺陷ID部件214确定缺陷是否被补救。例如，如上所述，垫缺陷ID部件214将在将指令提供给铺路机100和/或移动装置208之后接收的传感器数据与缺陷数据库216中对应于无缺陷铺路垫和具有可疑缺陷的铺路垫的传感器数据进行比较。如果垫缺陷ID部件214确定缺陷被补救(例如，在1310处为“是”)，则在1312垫缺陷ID部件214继续接收来自铺路机100和/或移动装置208的图像数据(或其他传感器数据)并继续监测缺陷。如果垫缺陷ID部件214确定缺陷未被补救(例如，在1310处为“否”)，则方法1300返回到操作1308。例如，垫缺陷ID部件214生成与原始指令不同的指令以补救缺陷，该指令包括不同的指令以至少部分地补救缺陷。类似于上面的讨论，垫缺陷ID部件214向诸如铺路机100和/或移动装置208的电子装置提供不同的指令。

工业实用性

本发明提供了用于校正与在工地形成的铺路材料110的垫120相关联的缺陷的系统和方法。这样的系统和方法可以用于通过更早地并且更准确地补救缺陷来实现更好的摊铺和压实性能。附加地，这样的系统和方法可以用于通过不必依赖于对可能出现的各种缺陷以及如何解决这种缺陷缺乏经验的铺路人员而被用来提高补救缺陷的效率。如以上关于图1-13所指出的，校正铺路垫缺陷的示例性方法1300可以包括用控制器154接收指示铺砌表面122的图像数据，以及用控制器154并且至少部分地基于该图像数据来识别与铺砌表面122相关联的缺陷，该缺陷具有以值为特征的特性。这样的示例性方法1300还包括：利用控制器154确定该值在对应于缺陷类型的值范围内；以及至少部分地基于该值在值范围内确定缺陷属于该缺陷类型。这种示例性方法1300进一步包括至少部分地基于确定该缺陷属于该缺陷类型来生成与该缺陷相关联的指令404。在示例性方法1300中，指令404识别所提出的机器活动，该机器活动在由机器100在铺砌表面122上执行时至少部分地补救该缺陷。这种示例性方法1300进一步包括经由网络206向电子装置208提供指令404。

通过将与根据传感器数据(例如图像数据)确定的可疑铺路垫缺陷相关联的值与不同缺陷类型的已知值进行比较，可以比先前技术更准确和有效地补救缺陷。例如，垫缺陷ID部件214可以向与铺路机100的操作员相关联的电子装置208提供指令404，该指令指示操作员如何改变铺路机100的设置以补救检测到的缺陷。可替代地或附加地，垫缺陷ID部件214可以直接向铺路机100提供指令404以执行指令404来补救缺陷而无需用户干预，从而允许铺路机100在铺路工程进行中自主地校正缺陷。这样的信息还可以被铺路材料生产厂用来更精确地管理铺路材料组分和/或基于检测到的缺陷类型和估计的补救缺陷的时间来优化运输卡车输送的调度。因此，上述示例性系统和方法可以提供可观的成本节约，并且可以减少在工地进行各种铺路活动所需的时间和劳动。

尽管已经参照上述实施方式具体示出和描述了本发明的各方面，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离所公开的精神和范围的情况下，可以通过对所公开的机器、系统和方法的修改来设想各种附加实施方式。这些实施方式应当被理解为落入基于权利要求及其任何等同物所确定的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种方法，包括：

利用控制器接收指示铺砌表面的图像数据；

利用所述控制器并且至少部分地基于所述图像数据来识别与所述铺砌表面相关联的缺陷，所述缺陷具有以值为特征的特性；

利用所述控制器确定所述值在对应于缺陷类型的值范围内；

利用所述控制器并且至少部分地基于所述值在所述值范围内，来确定所述缺陷属于所述缺陷类型；

生成与所述缺陷相关联的指令，并且至少部分地基于确定所述缺陷属于所述缺陷类型，其中所述指令识别提出的机器活动，当机器在所述铺砌表面上执行所述机器活动时，所述机器活动至少部分地补救所述缺陷；以及

经由网络向电子装置提供所述指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像数据是从与移动电子装置或铺路机中的一个或多个相关联的图像捕获装置接收。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像数据是第一图像数据，所述方法进一步包括：

接收指示所述铺砌表面的第二图像数据；以及

至少部分地基于所述第二图像数据识别与所述铺砌表面相关联的缺陷，

其中确定所述缺陷属于所述缺陷类型包括识别所述第一图像数据和所述第二图像数据两者中的缺陷。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一图像数据由所述第一图像捕捉装置生成，并且所述第二图像数据是由第二图像捕捉装置与所述第一图像数据基本同时地生成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制器包括特征检测器，所述特征检测器被配置成从所述图像数据中识别包括边缘、拐角或脊中的一个或多个的特征，以及

其中识别所述缺陷包括将所述特征的尺寸和与所述缺陷类型相关联的已知尺寸进行比较。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述缺陷类型是第一缺陷类型并且所述值范围是第一值范围，所述方法进一步包括：

确定所述值在与第二缺陷类型相对应的第二值范围内；

生成通知，所述通知包括与所述第一缺陷类型相关联的第一图像、与所述第二缺陷类型相关联的第二图像、以及用户选择与所述铺砌表面相关联的缺陷是否更类似于所述第一缺陷类型或所述第二缺陷类型的请求；

向所述电子装置提供所述通知；以及

从所述电子装置接收将所述第一缺陷类型选择为比所述第二缺陷类型更类似于所述缺陷的用户选择；

其中生成与所述缺陷相关联的指令进一步基于接收所述第一缺陷类型的用户选择。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像数据是第一图像数据并且所述缺陷属于第一缺陷，并且其中确定所述第一缺陷属于所述缺陷类型还基于确定在所述第一图像数据中指示的所述第一缺陷的尺寸是否在已知属于所述缺陷类型并且在第二图像数据中指示的第二缺陷的阈值尺寸内。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子装置控制铺路机，并且其中，所述指令使得所述铺路机在没有用户干预的情况下补救所述缺陷。

9.一种系统，包括：

感测装置；以及

与所述感测装置的控制器通信的系统控制器，所述系统控制器被配置成：

从所述感测装置接收指示铺砌表面的传感器数据；

至少部分地基于所述传感器数据识别与所述铺砌表面相关联的缺陷，所述缺陷具有以值为特征的特性；

确定所述值在对应于缺陷类型的值范围内；

至少部分地基于所述值在所述值范围内来确定所述缺陷属于所述缺陷类型；

生成与所述缺陷相关联的指令，并且至少部分地基于确定所述缺陷属于所述缺陷类型，其中，所述指令识别提出的机器活动，当机器在所述铺砌表面上执行所述机器活动时，所述机器活动至少部分地补救所述缺陷；以及

经由网络向电子装置提供所述指令。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述感测装置包括图像捕获装置、视频捕获装置、光雷达传感器、雷达传感器或红外传感器。

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