CN113561905A - 道路病害巡检设备的安装、范围的获取方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路病害巡检设备的安装、范围的获取方法、设备及介质，道路病害巡检设备包括数据采集装置，安装方法包括：获取数据采集装置距离地面的第一高度；获取数据采集装置在水平方向距离目标车辆的车头边缘的第一距离；获取目标车辆的驾驶室的第二高度；根据第一高度、第二高度、第一距离及数据采集装置的垂直视场角获取数据采集装置的偏置角度；生成垂直角度调整指令。本发明中，通过将数据采集装置调整至第一目标角度，可以在道路病害巡检的过程中，避免车辆的车头对数据采集装置采集数据的遮挡，可以采集更多的有效数据，基于有效数据进行道路病害分析，进一步提高了道路病害巡检的效率。

Description

道路病害巡检设备的安装、范围的获取方法、设备及介质

技术领域

本发明涉及道路病害检测领域，特别涉及一种道路病害巡检设备的安装、范围的获取方法、设备及介质。

背景技术

道路养护质量评价巡检工作主要是指对道路红线范围内的路面及其沿线设施病害进行巡查记录和统计评价，重点检查车行道、人行道、井盖病害、沿线设施和路域环境存在的病害，进而督促道路主管部门进行及时抢修和修护保养，以保持道路处于良好的运行状态。目前行业内有以下两种道路病害巡检方式：

一、人工巡检：巡查员开车进行道路巡查，发现问题时下车实地勘察、测量，利用手机APP(应用程序)或手持PAD(平板电脑)拍摄照片、填写病害信息并上报，这种方式操作繁琐、效率低下，一辆车每天最多巡查50km。

二、自动巡检：车载自动巡检系统实时拍摄道路画面，通过车端服务器内置的图像算法识别道路病害事件，并将处理结果上传到后台。这种方法虽然可以自动识别事件，但是难以采集到有效且高质量的图片，进一步影响对图像进行分析的过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中道路病害巡检过程中采集的数据冗多，难以筛选出有效数据，从而影响道路病害巡检的效率的缺陷，提供一种能够高效、快速且智能地采集有效数据的道路病害巡检设备的安装、范围的获取方法、设备及介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种道路病害巡检设备的安装方法，所述道路病害巡检设备包括数据采集装置，在进行道路病害巡检时所述数据采集装置设置在目标车辆的车顶，所述安装方法包括：

获取所数据采集装置距离地面的第一高度；

获取所述数据采集装置在水平方向距离所述目标车辆的车头边缘的第一距离；

获取所述目标车辆的驾驶室的第二高度；

根据所述第一高度、所述第二高度、所述第一距离及所述数据采集装置的垂直视场角获取所述数据采集装置的偏置角度，所述偏置角度表示在垂直方向上所述数据采集装置采集数据的方向与水平方向的夹角；

生成垂直角度调整指令，所述垂直角度调整指令用于触发所述数据采集装置向地面旋转至第一目标位置，所述第一目标位置为预设的且不超过所述偏置角度的对应位置。

较佳地，所述根据所述第一高度、所述第二高度、所述第一距离及所述数据采集装置的垂直视场角获取所述道路病害巡检设备的偏置角度的步骤具体包括：

根据第一公式，计算偏置角度β，所述第一公式具体如下：

β＝arctan[(h1+h2)/w]-α

其中，h1表示第一高度，h2表示第二高度，w表示第一距离，α表示所述数据采集装置的垂直视场角。

较佳地，所述数据采集装置包括工业相机、非工业相机及激光雷达中的至少一种；和/或，

所述安装方法还包括：生成水平角度调整指令，所述水平角度调整指令用于触发所述数据采集装置在所述水平方向上向所述目标车辆的外侧旋转至第二目标位置。

较佳地，所述道路病害巡检设备还包括固定件，所述安装方法还包括：

将所述数据采集装置固定在所述固定件上；

将固定有所述数据采集装置的固定件固定在所述车辆的车顶。

较佳地，所述固定件包括底板及连接件，所述安装方法还包括：将连接件固定在所述底板上，将所述数据采集装置固定在所述连接件上。

较佳地，所述固定件还包括旋转件，所述安装方法还包括：

将所述旋转件的一端固定在所述连接件上，另一端与所述数据采集装置连接，所述垂直角度调整指令用于触发所述旋转件旋转从而带动所述数据采集装置旋转以将所述数据采集装置调整至第一目标位置。

较佳地，所述获取方法包括：

利用如上所述的道路病害巡检设备的安装方法将所述道路病害巡检设备安装目标车辆的车顶；

获取所述目标车辆的发动机盖距离地面的第三高度；

根据所述数据采集装置距离地面的第一高度、所述数据采集装置在水平方向距离所述目标车辆的车头边缘的第一距离、所述车辆的发动机盖距离地面的第二高度以及所述第三高度获取最小巡检范围。

较佳地，所述获取最小巡检范围的步骤具体包括：

根据第二公式，计算最小巡检范围L，所述第二公式具体如下：

L＝wh3/(h1+h2)

其中，h1表示所述数据采集装置距离地面的第一高度，h2表示所述目标车辆的驾驶室的第二高度，h3表示所述目标车辆的发动机盖距离地面的第三高度，w表示所述数据采集装置在水平方向距离所述目标车辆的车头边缘的第一距离。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的道路病害巡检设备的安装方法以及如上所述的道路病害巡检范围的获取方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的道路病害巡检设备的安装方法以及如上所述的道路病害巡检范围的获取方法的步骤。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

发明的积极进步效果在于：本发明中，根据获取的数据采集装置距离地面的第一高度，数据采集装置在水平方向距离目标车辆的车头边缘的第一距离，目标车辆的驾驶室的第二高度及数据采集装置的垂直视场角可以获取道路病害巡检设备的偏置角度，并且基于偏置角度可以预设数据采集设备在垂直方向上与水平线之间的第一目标位置，通过将数据采集装置调整至第一目标位置，可以在道路病害巡检的过程中，避免车辆的车头对数据采集装置采集数据的遮挡，可以采集更多的有效数据，基于有效数据进行道路病害分析，进一步提高了道路病害巡检的效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的道路病害巡检设备的安装方法的流程图。

图2为本发明实施例1中数据采集装置的垂直视场角的示意图。

图3为本发明实施例1中数据采集装置的偏置角度的示意图。

图4为本发明实施例1中旋转前激光雷达的示意图。

图5为本发明实施例1中旋转后激光雷达的示意图。

图6为本发明实施例1中数据采集装置在调整前采集的数据的示意图。

图7为本发明实施例1中数据采集装置在调整后采集的数据的示意图。

图8为本发明实施例2中数据采集装置中各电器件安装的位置关系示意图。

图9为本发明实施例2中第三非工业相机采集的数据的示意图。

图10为本发明实施例3中的道路病害巡检设备的安装方法的流程图。

图11为本发明实施例3中激光雷达采集图像的参数示意图。

图12为本发明实施例4中的道路病害巡检范围的获取方法的流程图。

图13为本发明实施例4中的道路病害巡检在水平方向上的最小巡检范围的示意图。

图14为本发明实施例5中的电子设备的模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

【包括的定义】如这里所使用的术语“具有”、“可以具有”、“包括”或“可以包括”指示本公开的相应功能、操作、元件等的存在，并且不限制其它的一个或多个功能、操作、元件等的存在。此外应当理解到，如这里所使用的术语“包括”或“具有”是指示在说明书中所描述的特点、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，而不排除一个或多个其它特点、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或增加。

【和/或的定义】如这里所使用的术语“A或B”、“A和/或B的至少之一”或“A和/或B的一个或多个”包括与其一起列举的单词的任意和所有组合。例如，“A或B”、“A和B的至少之一”或“A或B的至少之一”意味着(1)包括至少一个A，(2)包括至少一个B，或(3)包括至少一个A和至少一个B两者。

【连接的定义】将理解到，当将元件(例如，第一元件)“连接到”或“(操作性地或通信性地)耦接到”另一元件(例如，第二元件)时，可以将所述元件直接连接或耦接到另一元件，并且在所述元件与另一元件之间可以有中间元件(例如，第三元件)。相反，将理解到，当将元件(例如，第一元件)“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件(例如，第二元件)时，在所述元件与另一元件之间没有中间元件(例如，第三元件)。

【电子设备的含义】根据本公开各种实施例的电子设备例如可以包括以下至少之一：智能手机、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上PC、上网本、工作站、服务器、个人数字助手(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗设备、照相机或可穿戴设备(例如，头戴设备(HMD)、电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子配件、电子纹身、智能镜子或智能手表)。在其它实施例中，电子设备可以是智能家用电器，例如，电视(TV)、数字视频盘(DVD)播放器、音频组件、电冰箱、空调、吸尘器、烤箱、微波炉、洗碗机、空气净化器、机顶盒、家庭自动控制板、安全控制板、TV盒、游戏台、电子词典、电子钥匙、摄录像机或电子相框。

在其它实施例中，电子设备可以包括以下至少之一：医疗设备(例如移动医疗设备(例如，血糖监视设备、心率监视器、血压监视设备或温度计))、磁共振血管造影(MRA)机器、磁共振成像(MRI)机器、计算机断层摄影(CT)扫描仪或超声器)；导航设备；全球定位系统(GPS)接收机；事件数据记录器(EDR)；飞行数据记录器(FDR)；车内信息娱乐设备；船用电子设备(例如，船舶导航设备和/或回转罗盘)；航空电子设备；安全设备；汽车音响；工业或家庭机器人；金融机构的自动提款机(ATM)；零售商店的销售点(POS)设备；或物联网设备(例如，灯泡、各种传感器、电表、燃气表、洒水车、火警、恒温器、街灯、烤面包机、运动设备、热水瓶、加热器或热水器等)。

在某些实施例中，电子设备可以包括一件家具或建筑/结构、电子板、电子签名接收设备、投影仪以及各种测量仪器(例如，水表、电表、燃气表或波长计)至少之一。

根据本公开各种实施例的电子设备也可以包括以上所提及设备的一个或多个的组合。进一步，根据本公开各种实施例的电子设备不限于以上所提及的设备，这对于本领域技术人员将是显然的。

【用户的含义】这里，术语“用户”可以指示使用电子设备的人或使用电子设备的设备(例如，人工智能电子设备)。

【是否适用于各代通信系统】本方明技术方案可适用于5G(5Generation)通信系统，还可适用于4G、3G通信系统，还可适用于未来新的各种通信系统，例如6G、7G等。

实施例1

本实施例提供了一种道路病害巡检设备的安装方法，道路病害巡检设备包括数据采集装置，数据采集装置为在目标车辆进行道路病害巡检时用于采集车道、两侧的绿化、护栏、标志牌和人行步道等数据的采集装置，如：工业相机、非工业相机及激光雷达中的一种或多种，其中，在进行道路病害巡检时，数据采集装置设置在目标车辆的车顶，如图1所示，该安装方法包括：

步骤101、获取数据采集装置距离地面的第一高度。

步骤102、获取数据采集装置在水平方向距离目标车辆的车头边缘的第一距离。

步骤103、获取目标车辆的驾驶室的第二高度。

步骤104、根据第一高度、第二高度、第一距离及数据采集装置的垂直视场角获取数据采集装置的偏置角度。

应当理解，本实施例中的第一高度为当数据采集装置安装在目标车辆顶部时的第一高度。

其中，偏置角度表示数据采集装置在垂直方向上与水平面的夹角；垂直视场角为数据采集装置的性能参数，如，某一具体型号的工业相机的垂直视场角为15度，某一具体型号的非工业相机的垂直视场角为10度。

如图2所示，h1表示第一高度，h2表示第二高度，w表示第一距离，α表示数据采集装置的垂直视场角。

步骤105、生成垂直角度调整指令。

垂直角度调整指令用于触发数据采集装置向地面旋转至第一目标位置，第一目标位置为预设的且不超过偏置角度的对应位置。

应当理解，本实施例中，数据采集装置在调整前默认设置在与地面平行的平面上，且朝向正前方。

如图3所示，其中，β表示偏置角度。

图4示出了在一种具体的实施方式下，当数据采集装置包括激光雷达时，旋转前激光雷达的示意图，图5示出了激光雷达旋转至第一目标位置后的示意图。

其中，第一目标位置上，在垂直方向激光雷达所朝向的方向与水平线的角度为36度。本实施例中，激光雷达向道路发射的若干激光束中，靠近道路的激光束的密度大于远离道路的激光束的密度，从而能够集中扫描路面，实现对路面病害目标物的集中检测。

在一种具体的实施方式中，步骤104具体包括根据第一公式，计算偏置角度，其中，第一公式具体如下：

β＝arctan[(h1+h2)/w]-α

本实施例中，根据获取的数据采集装置距离地面的第一高度，数据采集装置在水平方向距离目标车辆的车头边缘的第一距离，目标车辆的驾驶室的第二高度及数据采集装置的垂直视场角可以获取道路病害巡检设备的偏置角度，并且基于偏置角度可以预设数据采集设备在垂直方向上与水平线之间的目标角度，通过将数据采集装置调整至第一目标角度，可以在道路病害巡检的过程中，避免车辆的车头对数据采集装置采集数据的遮挡，可以采集更多的有效数据，基于有效数据进行道路病害分析，进一步提高了道路病害巡检的效率。

图6和图7分别示出了一种具体的场景下，在垂直方向上，角度调整前和角度调整后，数据采集装置所采集的图像，如图6所示，调整前，采集的图像中包括了车头，车头对道路的部分进行了遮挡，使得后续无法对车头遮挡的部分进行道路病害分析；反观图7，调整后，采集的图像中没有包括车头，采集的图像均为有效图像。

实施例2

本实施例提供了一种道路病害巡检设备的安装方法，本实施例基于实施例1，其中，该安装方法还包括步骤：生成水平角度调整指令，水平角度调整指令用于触发数据采集装置在水平方向上向目标车辆的外侧旋转至第二目标位置。

在一种具体的实施方式中，当数据采集装置包括非工业相机时，第二目标位置为在水平方向上向外旋转15°的位置，如图8所示，当数据采集装置具体包括第一非工业相机、第二非工业相机、第三非工业相机时，第一非工业相机及第三非工业相机分别调整至向外旋转15°的位置，而位于中间的第二非工业相机可以不作调整。其中，数字代表电器件之间的距离，如第三非工业相机与底板边缘的距离为124mm(毫米)，第三非工业相机与第二工业相机之间的距离为151mm。

通过这种方式，使非工业相机采集的画面可以覆盖最边缘的一条车道、两侧的绿化、护栏、标志牌和人行步道，一般的情况下，非工业相机拍摄的画面可以覆盖至少两个车道。

图9示出了在一种具体的实施方式中，第三非工业相机(位于车辆右侧的非工业相机)采集的数据，可以看到第三非工业相机采集的数据覆盖了车道、两侧的绿化、标志牌等信息。

在一种具体的实施方式中，当数据采集装置包括工业相机时，第二目标位置为在水平方向上向外旋转34°的位置，当具体包括第一工业相机与与第二工业相机时，两台工业相机分别调整至向外侧旋转至34°的位置。

本实施例中，通过将数据采集装置在水平方向上向外调整至第二目标角度，可以在道路病害巡检的过程中，可以采集到更多、更全面的数据，从而进一步提高了道路病害巡检过程中有效数据采集的效率。

实施例3

本实施例提供了一种道路病害巡检设备的安装方法，本实施例基于实施例1或实施例2，其中，道路病害巡检设备还包括固定件，如图10所示，本实施例中的安装方法还包括：

步骤202、将数据采集装置固定在固定件上；

步骤203、将固定有数据采集装置的固定件固定在车辆的车顶。

应当理解，在其他的实施例中，也可以先执行步骤203再执行步骤202。

在一种具体的实施方式中，步骤202中固定的动作具体为按照图8中的位置关系示意图将数据采集装置固定在固定件上，以及按照步骤101-步骤105调整各个电器件的偏置角度，其中，第一非工业相机与第三非工业相机以第二非工业相机为中心沿车辆的宽度方向对称分布，第一工业相机设置在第一非工业相机与第二非工业相机之间，第二工业相机设置在第二非工业相机与第三非工业相机之间，激光雷达安装在车顶，长度方向的中心线上的预设位置，在一种较佳的实施方式中，激光雷达具体设置在第二非工业相机的后方，且高度高于第二非工业相机，以避免发射的激光被第二非工业相机遮挡。

本实施例中，可以先将数据采集装置的位置、角度等在固定件上调整好，再将固定件整体安装在目标车辆的顶部，更便于道路病害巡检设备的安装，进一步提高了道路病害巡检设备安装的灵活度，方便了用户使用。

在一种具体的实施方式中，固定件包括底板及连接件，本实施例中的安装方法还包括：

步骤201、将连接件固定在底板上，将数据采集装置固定在连接件上。

应当理解，本实施例中的连接件的数量可以根据实际的情况进行选择，如，当数据采集装置仅包括3个非工业相机时，则共有3个连接件分别固定3个非工业相机，又如，当数据采集装置同时包括3个非工业相机、2个工业相机及1个激光雷达时，则共包括7个连接件来分别连接上述电器件。

应当理解，本实施例中，各个电器件之间的距离、位置关系仅作为举例说明，实践中电器件之间的距离、位置关系可以根据车辆的尺寸、底板的尺寸等进行调整。

本实施例中，通过连接件可以将数据采集装置稳定地固定在底板上，在道路病害巡检过程中，提高了数据采集装置的稳定性，便于数据采集装置采集有效的数据。

在一种具体的实施方式中，固定件还可以进一步包括旋转件，该安装方法还可以包括：

将旋转件的一端固定在连接件上，另一端与数据采集装置连接。其中，垂直角度调整指令用于触发旋转件旋转从而带动数据采集装置旋转以将数据采集装置调整至第一目标位置。

应当理解，本实施例中的旋转件的数量可以根据实际的调整情况进行选择，如：如果在一种具体的场景下仅需要调整一台非工业相机的角度，则可以仅设置一个旋转件，如果需要调整多台非工业相机的角度，则可以对应设置多台旋转件。

本实施例中，通过设置旋转件，可以灵活地调整数据采集装置的偏置角度，一方面，可以集中拍摄道路以及路边的检测对象，另一方面也可以避免被车头遮挡住画面，此外，也可以得到更清楚、更符合检测需求的检测图像以供后续准确地识别道路病害。

为了更好地理解本实施例，下面通过一具体实例进行说明：

其中，3台非工业相机、2台工业相机与一台激光雷达通过各自对应的旋转件与对应的连接件连接。3台非工业相机，通过各自的连接件分别固定在底板的左前、中间、右前方，靠近底板前边缘线，安装高度1800mm。左前方和右前方的非工业相机，即第一非工业相机与第三非工业相机靠底板两侧边缘对称安装，中间设备，即第二非工业相机安装在底板最中间；2台工业相机通过各自的连接件分别固定在第一非工业相机与第二非工业相机之间，以及第二非工业相机与第三非工业相机之间，沿着底板前边缘安装，安装高度1800mm，相距350mm；1台激光雷达通过对应的连接件固定在中间一台普通相机后面的底板上，距离相机77mm，安装高度1900mm。

对于非工业相机：

本实施例采用的非工业相机的基本参数如下：

200万像素1/2.7英寸CMOS图像传感器成像尺寸为：5.27mm*3.96mm，200万(1920*1080)@25fps，定焦镜头，焦距3.6mm，视场角水平100°×垂直48°。

非工业相机的旋转件在水平方向上具有30°的旋转自由度、垂直方向上有180°的旋转自由度。

由于非工业相机在默认位置时，大部分的画面范围并不是路面，因此需要调整非工业相机在垂直方向的位置，基于小轿车的常规尺寸计算，经过步骤101-105可以计算到偏置角度为16°，即由水平方向垂直向下旋转16°时车头刚好会进入画面产生遮挡，因此本实施例中非工业相机的第一目标位置为与水平方向的夹角为0°-16°之间的一预设位置，通过实验计算得知，当位于与16°对应的位置时，可以获得质量最佳的图像，使得中间的非工业相机，即第二非工业相机可以检测两条车道，同时车头不会遮挡画面。

本实施例的安装方法适合大部分小轿车的尺寸，可以获得质量最佳的第一非工业相机采集的图像。

对于水平方向的角度调整，通过计算和试验，左右两侧的第一非工业相机与第三非工业相机在水平方向分别向外旋转15°，相机画面可以覆盖最边缘的一条车道、两侧的绿化、护栏、标志牌和人行步道。

对于工业相机：

本次实施例采用的工业相机是1/1.8英寸的CMOS传感器，300万(2048*1536)@125fps。镜头采用3.5mm焦距的定焦镜头，视场角水平89°×垂直73.8°。

由于在默认位置时工业相机拍摄大部分的画面范围并不是路面，因此需要调整普通相机垂直向下，基于小轿车的常规尺寸计算，通过步骤101-105可以算出工业相机的偏置角度为6°，相机垂直方向向下旋转6°时车头刚好会进入画面产生遮挡，也就是说工业相机的第一目标位置为与水平方向的夹角为0°-6°之间的一预设位置，根据实验，在垂直方向上朝向地面旋转6°，可以覆盖两条车道的宽度且同时车头不会遮挡画面。

而对于水平方向角度调整，两台工业相机分别向外旋转20°，拍摄到的画面最合适。

对于激光雷达：

激光雷达的旋转件在垂直方向上具有40°旋转自由度，水平方向上具有360°的旋转自由度。本实施例具体采用的64线束激光雷达，其水平视场角为360°，垂直视场角为40°。本发明采用激光雷达激光束在垂直方向呈非均匀分布中间密两边稀疏，如图4及图5所示，角度设计值如下：

线束6到线束54，相邻两线束的垂直角分辨率为0.167°；

线束5到线束6，以及线束54到线束62，相邻两线束的垂直角分辨率为1°，其他线束为非均匀分布。

本实施例主要是需要扫描路面上的目标，而不是路面以上的空间。而由于激光雷达在默认位置时，大部分的激光线打在空中并不是扫描路面，因此需要调整激光雷达垂直向下。基于小轿车的常规尺寸，通过步骤101-105得出雷达垂直向下旋转17°时，激光雷达最下面的线束64刚好与车头临界。

如图11所示，因为本发明需要识别1cm精度的病害，所以需要让角分辨率为0.167°的中间密集线束扫描到路面。密集线束的最下面线束54是-6°，则该线束需要旋转17°+(25°-6°)＝36°，可以保证激光线束54与车头临界不会扫描到车头，同时尽可能向下扫描更多的路面，此时线束54距离路面2.83m，线束6距离路面3.4m，满足上文计算的最小检测距离要求。因此激光雷达垂直向下旋转36°可以获得满足道路病害巡检场景质量最佳的点云图像。

实施例4

本实施例提供了一种道路病害巡检范围的获取方法，如图12所示，该获取方法包括：

步骤301、利用道路病害巡检设备的安装方法将道路病害巡检设备安装目标车辆的车顶。

其中，该安装方法即为实施例1或实施例2中的道路病害巡检设备的安装方法。

步骤302、获取目标车辆的发动机盖距离地面的第三高度。

步骤303、根据数据采集装置距离地面的第一高度、数据采集装置在水平方向距离目标车辆的车头边缘的第一距离、车辆的发动机盖距离地面的第二高度以及第三高度获取最小巡检范围。

如图13所示，h1表示数据采集装置距离地面的第一高度，h2表示目标车辆的驾驶室的第二高度，h3表示目标车辆的发动机盖距离地面的第三高度，w表示数据采集装置在水平方向距离目标车辆的车头边缘的第一距离。

在一种具体的实施方式中，步骤103具体包括：

根据第二公式，计算最小巡检范围L，第二公式具体如下：

L＝wh3/(h1+h2)

为了更好地理解本实施例，下面通过一具体实例进行说明：

对于非工业相机：

已知相机的安装高度为h1＝1800mm，一台相机满足检测两条车道宽W＝7000mm，如果相机水平安装(垂直方向角度不调整)，则：

1.水平方向上，普通相机能看到检测两条车道宽度的最小水平距离为：dhmin＝W/2*tan(α1/2)＝7000mm/2*tan(100°/2)≈2.92m；

2.垂直方向上，普通相机能看到道路的最小水平距离为：dvmin＝H/tan(β1/2)＝1800mm/tan(48°/2)≈4m；

因此，受到垂直方向视角的限制只有距离普通相机水平距离4m以外的道路才能被检测到。

通过人工观测试验向下调整16°，计算得到dvmin＝H/tan(β1/2+16°)＝1800mm/tan(40°)≈2.15m。

因此通过垂直向下旋转16°，普通相机距路面水平距离2.92m就可以实现7m宽的路面范围检测，且车头不会进入画面进行遮挡。

对于工业相机：

已知相机的安装高度为h1＝1800mm，α＝89°，β＝73.8°，一台相机满足检测两条车道宽度W＝7000mm，如果相机水平安装(垂直方向角度不调整)，则：

1.水平方向上，工业相机能看到检测两条车道宽度的最小水平距离为：dhmin＝W/2*tan(α1/2)＝7000mm/2*tan(89°/2)≈2m；

2.垂直方向上，工业相机能看到道路的最小水平距离为：dvmin＝H/tan(β1/2)＝1800mm/tan(73.8°/2)＝2.4m；

因此，受到垂直方向视角的限制只有在距工业相机水平距离2.4m以外的道路才能被检测到。

通过人工观测试验向下调整6°，计算得到dvmin＝H/tan(β1/2+5°)＝1800mm/tan(41.9°)≈2m。

因此通过垂直向下旋转6°，工业相机距路面水平距离2m就可以实现7m宽的路面范围检测，且车头不会进入画面进行遮挡。

对于激光雷达：

如图4及图5所示，激光雷达需要分辨1cm及以上的高度(深度)目标。激光雷达的有效测量距离和最小垂直角分辨率有关系，本实施例中采用的激光雷达中间密集线束的垂直角分辨率是0.167°，那么当探测距离为3.43m的时候，经过计算，2个激光束之间的距离为：3.43m*tan0.167°≈0.01m。也就是当检测距离为3.43m时，可以检测道路上1cm高度(深度)病害目标物，满足性能要求。

实施例5

本实施例提供一种电子设备，电子设备可以通过计算设备的形式表现(例如可以为服务器设备)，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中处理器执行计算机程序时可以实现实施例1-实施例3中任意一道路病害巡检设备的安装方法或实施例4中道路病害巡检范围的获取方法。

图14示出了本实施例的硬件结构示意图，如图14所示，电子设备9具体包括：

至少一个处理器91、至少一个存储器92以及用于连接不同系统组件(包括处理器91和存储器92)的总线93，其中：

总线93包括数据总线、地址总线和控制总线。

存储器92包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)921和/或高速缓存存储器922，还可以进一步包括只读存储器(ROM)923。

存储器92还包括具有一组(至少一个)程序模块924的程序/实用工具925，这样的程序模块924包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

处理器91通过运行存储在存储器92中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1-实施例3中任意一道路病害巡检设备的安装方法或实施例4中道路病害巡检范围的获取方法。

电子设备9进一步可以与一个或多个外部设备94(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口95进行。并且，电子设备9还可以通过网络适配器96与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器96通过总线93与电子设备9的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备9使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

实施例6

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现实施例1-实施例3中任意一道路病害巡检设备的安装方法或实施例4中道路病害巡检范围的获取方法的步骤。

其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。

在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1-实施例3中任意一道路病害巡检设备的安装方法或实施例4中道路病害巡检范围的获取方法的步骤。

其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种道路病害巡检设备的安装方法，其特征在于，所述道路病害巡检设备包括数据采集装置，在进行道路病害巡检时所述数据采集装置设置在目标车辆的车顶，所述安装方法包括：

获取所述数据采集装置距离地面的第一高度；

获取所述数据采集装置在水平方向距离所述目标车辆的车头边缘的第一距离；

获取所述目标车辆的驾驶室的第二高度；

根据所述第一高度、所述第二高度、所述第一距离及所述数据采集装置的垂直视场角获取所述数据采集装置的偏置角度，所述偏置角度表示在垂直方向上所述数据采集装置采集数据的方向与水平方向的夹角；

生成垂直角度调整指令，所述垂直角度调整指令用于触发所述数据采集装置向地面旋转至第一目标位置，所述第一目标位置为预设的且不超过所述偏置角度的对应位置。

2.如权利要求1所述的道路病害巡检设备的安装方法，其特征在于，所述根据所述第一高度、所述第二高度、所述第一距离及所述数据采集装置的垂直视场角获取所述道路病害巡检设备的偏置角度的步骤具体包括：

根据第一公式，计算偏置角度β，所述第一公式具体如下：

β＝arctan[(h1+h2)/w]-α

其中，h1表示第一高度，h2表示第二高度，w表示第一距离，α表示所述数据采集装置的垂直视场角。

3.如权利要求1所述的道路病害巡检设备的安装方法，其特征在于，所述数据采集装置包括工业相机、非工业相机及激光雷达中的至少一种；和/或，

所述安装方法还包括：生成水平角度调整指令，所述水平角度调整指令用于触发所述数据采集装置在所述水平方向上向所述目标车辆的外侧旋转至第二目标位置。

4.如权利要求1所述的道路病害巡检设备的安装方法，其特征在于，所述道路病害巡检设备还包括固定件，所述安装方法还包括：

将所述数据采集装置固定在所述固定件上；

将固定有所述数据采集装置的固定件固定在所述车辆的车顶。

5.如权利要求4所述的道路病害巡检设备的安装方法，其特征在于，所述固定件包括底板及连接件，所述安装方法还包括：将连接件固定在所述底板上，将所述数据采集装置固定在所述连接件上。

6.如权利要求5所述的道路病害巡检设备的安装方法，其特征在于，所述固定件还包括旋转件，所述安装方法还包括：

将所述旋转件的一端固定在所述连接件上，另一端与所述数据采集装置连接，所述垂直角度调整指令用于触发所述旋转件旋转从而带动所述数据采集装置旋转以将所述数据采集装置调整至第一目标位置。

7.一种道路病害巡检范围的获取方法，其特征在于，所述获取方法包括：

利用如权利要求1-6任意一项所述的道路病害巡检设备的安装方法将所述道路病害巡检设备安装目标车辆的车顶；

获取所述目标车辆的发动机盖距离地面的第三高度；

根据所述数据采集装置距离地面的第一高度、所述数据采集装置在水平方向距离所述目标车辆的车头边缘的第一距离、所述车辆的发动机盖距离地面的第二高度以及所述第三高度获取最小巡检范围。

8.如权利要求7所述的道路病害巡检范围的获取方法，其特征在于，所述获取最小巡检范围的步骤具体包括：

根据第二公式，计算最小巡检范围L，所述第二公式具体如下：

L＝wh3/(h1+h2)

其中，h1表示所述数据采集装置距离地面的第一高度，h2表示所述目标车辆的驾驶室的第二高度，h3表示所述目标车辆的发动机盖距离地面的第三高度，w表示所述数据采集装置在水平方向距离所述目标车辆的车头边缘的第一距离。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一项所述的道路病害巡检设备的安装方法以及权利要求7或8所述的道路病害巡检范围的获取方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的道路病害巡检设备的安装方法以及权利要求7或8所述的道路病害巡检范围的获取方法的步骤。

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