[发明专利]基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测装置，其特征在于：其包括计算处理系统和结构光视觉检测组件，所述结构光视觉检测组件采集路面信息，发送给计算处理系统计算确认路面错台量。

2.如权利要求1所述的基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测装置，其特征在于：所述计算处理系统安装于检测车车体内，包括计算机、图像采集卡和里程编码器，图像采集卡与计算机相连传送其采集的图像；里程编码器安装于检测车的车轮外侧，其触发信号线与图像采集卡的外触发接口相连。

3.如权利要求1所述的基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测装置，其特征在于：所述结构光视觉检测组件安装于检测车车体底部，包括面阵CCD图像传感器和线激光器阵列，面阵CCD图像传感器镜头朝向路面，线激光器阵列也朝向路面；面阵CCD图像传感器与图像采集卡相连，以供图像采集卡采集图像及触发。

4.一种基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1)里程编码器产生脉冲信号，图像采集卡触发CCD图像传感器采集包含结构光光条的路面图像；

2)根据CCD图像传感器采集的图像对路面接缝进行定位；

3)对CCD图像传感器采集图像中的结构光光条进行细化，提取接缝附近第一水泥板的第一点到第二点和第二水泥板上第三点到第四点之间的细化后的结构光光条，利用结构光视觉测量原理计算光条上像素点的三维坐标；

4)由第一点到第二点结构光光条各点计算第一水泥板的平均高程，即第一点到第二点结构光光条各点的Z_w轴的坐标平均值，记为H_i1，i为线激光器阵列中某激光器的编号；由第三点到第四点结构光光条各点计算第二水泥板的平均高程，即第三点到第四点结构光光条各点的Z_w轴的坐标平均值，记为H_i2，i为线激光器阵列中某激光器的编号；H_i1-H_i2为结构光光条i测得的错台量；

5)计算每个激光器测得的错台量，求平均即为该接缝的错台量。

5.如权利要求4所述的基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测方法，其特征在于：在路面检测前对面阵CCD图像传感器进行标定，对线激光器阵列中的每个线激光器的光平面进行标定，在对线激光器的光平面标定时，规定Z_w轴垂直于路面所在平面。

6.如权利要求4所述的基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测方法，其特征在于：所述线激光器阵列投射到路面的光条与存在错台的接缝大体垂直，且光条在CCD图像传感器的视野范围内。

7.如权利要求4所述的基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测方法，其特征在于：所述定位利用灰度投影、接缝的几何特征及尺寸特征进行粗定位，找到接缝的大致位置，提取粗定位图像，检测接缝的倾角，利用该倾角做旋转校正，使接缝垂直于图像边界；最后在校正的图像中，利用灰度投影和边缘投影以及接缝的图像特征进行精确定位，找到接缝的两条边界，完成接缝定位。

8.如权利要求4所述的基于结构光视觉的水泥混凝土路面错台检测方法，其特征在于：所述第一水泥板位于接缝的一侧，第二水泥板位于接缝的另一侧；第一点为第一水泥板上的结构光光条与接缝的交点，第二点是在第一水泥板上选取的结构光测点，其与第一点相距0-200mm；第三点为第二水泥板上的结构光光条与接缝的交点，第四点是第二水泥板上选取的结构光测点，其与第三点相距0-200mm。