CN202298429U - 一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统 - Google Patents

一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统 Download PDF

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谷乾龙
肖建彬
徐欣欣
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Abstract

一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，包括计算机、控制器、激光投影仪、扫描相机、GPS全球定位系统和DMI，所述激光投影仪、所述扫描相机、所述GPS全球定位系统和所述DMI均与所述控制器连接并且均受所述控制器控制，所述控制器与所述计算机通讯连接，所述激光投影仪作为所述扫描相机的补光系统。本实用新型采用激光投影仪研制的补光系统，克服了传统补光系统的缺点，使路面损坏检测系统能够全天候检测作业，且在隧道内也能获取清晰的路面图像，大大提高了检测效率，同时清晰的路面图像也很大程度的减轻了数据处理人员的劳动强度。

Description

一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统
技术领域
本实用新型涉及机械电子技术领域，主要用于道路检测设备，特别涉及一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统。
背景技术
现有技术中，路面损坏检测系统由一台高分辨率扫描相机和一台激光器组成，在机动车上装配全球定位系统、图像采集系统、里程计等先进的传感器和设备，车辆正常速度行驶速度下，车载系统能以1mm的分辨率对4m宽的路面进行成像，速度高达120km/h，并实时获取路面破损及相应的空间位置等精确测量数据，可为交竣工验收、预防性养护以及路面管理系统提供综合高效的数据支持。
该系统拍摄的路面图像质量对检测结果有着至关重要的影响，但由于道路状况的复杂性，往往使拍摄的路面图像存在各方面的不足，如：道路两旁树木的阴影，周边行驶车辆的阴影和阴暗天气等，都会造成路面图像的不清晰，最终导致路面损坏类型不能被识别，造成路面检测数据的不精确，使统计的结果和道路实际状况存在很大的偏差，导致道路养管部门制定错误的养护方案，给公司和国家造成巨大的损失。
为了解决这种问题，必须采取给CCD补光的措施。目前常用的补光手段主要是通过一组LED或卤素灯，形成一条宽带的高亮灯光，达到给CCD补光的效果。
但通过实地测试，发现该技术手段存在以下几个方面的缺点：
1)补光范围窄。标准路面的宽度为3.75米，CCD拍摄的路面图像宽度必须大于3.75米，一般为4米。由于载车自身的宽度一般为2米，而补光设备是放置在载车尾部的，若宽度太宽，则对行车造成很大的危险性。因此，目前常见的补光设备一般补光宽度小于3米，远远达不到覆盖整个车道的效果。拍摄的路面图像中心部位是清晰的，但两边是黑暗的。
2)亮度不均匀。无论LED还是卤素灯，都是通过人工方式来组成一组亮带。由于照射角度的不同，每盏灯照射到地面的亮度是不均匀的，若干盏灯叠加的亮度也会不均匀，这样就会使拍摄的路面图像明暗相间，给数据处理人员带来很大的麻烦，同时暗的部分的损坏数据无法获取。
由于以上两点的原因，由LED和卤素灯制作的补光系统未能达到补光的要求，不能得到大量的推广和应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于设计一种新型的基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，克服上述现有技术中的缺点，解决上述问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，包括计算机、控制器、激光投影仪、扫描相机、GPS全球定位系统和DMI，所述激光投影仪、所述扫描相机、所述GPS全球定位系统和所述DMI均与所述控制器连接并且均受所述控制器控制，所述控制器与所述计算机通讯连接，所述激光投影仪作为所述扫描相机的补光系统。
所述计算机为工业控制计算机。
所述扫描相机为高分辨率扫描相机。
所述高分辨率扫描相机包括CCD和镜头，所述高分辨率扫描相机经所述镜头拍摄的影像信息由所述CCD转换后上传给所述控制器。
本实用新型所谓的DMI是指距离测量仪，俗称里程计，用于根据安装在车轮轴上的编码器的脉冲信号来计算车辆的位移。
本实用新型所谓的CCD是指电荷耦合元件，可以称为CCD图像传感器；CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。
本实用新型的有益效果如下：
1)本实用新型的补光范围大于4米，覆盖整个车道。激光投影仪输出功率在7W左右，角度为75度，距离地面距离大约为2.8米，据此计算发射到地面后宽度为4米左右，完全覆盖整个车道，达到全车道补光的要求。
2)本实用新型补光的亮度均匀。由于激光投影仪能量比较集中，当到达地面时，其能量是均匀分布的，因此其亮度也是均匀分布的。
3)本实用新型采用激光投影仪研制的补光系统，克服了传统补光系统的缺点，使路面损坏检测系统能够全天候检测作业，且在隧道内也能获取清晰的路面图像，大大提高了检测效率，同时清晰的路面图像也很大程度的减轻了数据处理人员的劳动强度，目前已经得到推广和应用。
4)本实用新型结构简单，制造成本低廉。
附图说明
图1为本实用新型的具体实施例的结构图示意图。
图2为本实用新型的系统工作时的流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示的一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，包括计算机、控制器、激光投影仪、扫描相机、GPS全球定位系统和DMI，所述激光投影仪、所述扫描相机、所述GPS全球定位系统和所述DMI均与所述控制器连接并且均受所述控制器控制，所述控制器与所述计算机通讯连接，所述激光投影仪作为所述扫描相机的补光系统；所述计算机为工业控制计算机，所述扫描相机为高分辨率扫描相机，所述高分辨率扫描相机包括CCD和镜头，所述高分辨率扫描相机经所述镜头拍摄的影像信息由所述CCD转换后上传给所述控制器，并储存在所述工业控制计算机中。
本实用新型采取激光投影仪作为补光系统的光源，经过各类实地试验，其效果完全达到补光要求，并且解决了上述的技术问题。和传统的LED或卤素灯组成的补光系统相比，激光补光技术采取独特的激光技术，补光范围大于4米，亮度均匀，使拍摄的这个车道的路面图像质量清晰，无阴影，亮度均匀。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，其特征在于：包括计算机、控制器、激光投影仪、扫描相机、GPS全球定位系统和DMI，所述激光投影仪、所述扫描相机、所述GPS全球定位系统和所述DMI均与所述控制器连接并且均受所述控制器控制，所述控制器与所述计算机通讯连接，所述激光投影仪作为所述扫描相机的补光系统。
2.根据权利要求1所述的基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，其特征在于：所述计算机为工业控制计算机。
3.根据权利要求2所述的基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，其特征在于：所述扫描相机为高分辨率扫描相机。
4.根据权利要求3所述的基于激光补光技术的新型路面损坏检测系统，其特征在于：所述高分辨率扫描相机包括CCD和镜头，所述高分辨率扫描相机经所述镜头拍摄的影像信息由所述CCD转换后上传给所述控制器。
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