[实用新型]一种基于立体摄影测量的道路沿线设施检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于道路沿线设施检测技术领域，涉及一种监测系统，具体涉及一种基于立体摄影测量的道路沿线设施检测系统。

背景技术

随着高速公路的快速发展，人们对高速公路运营管理和养护的要求越来越高。道路沿线设施是高速公路的重要组成部分，其中包括防隔离栅、防护设施、标志、标线、绿化等。在高速公路的运营期间，高速公路沿线设施也会出现一些损坏，从而会导致高速公路在运营期间服务水平下降，这不仅严重影响了高速公路的服务功能、阻碍交通运输综合效益的发挥，还增加了交通事故的发生。因此对高速公路养护的沿线设施质量状况进行调查和管理，并对其及时修复，才能保证高速公路服务质量和安全畅通。

目前，在道路沿线设施检测技术中，进行检测的方式有两种，一种是传统的人工检测，另一种是移动道路检测。

目前两种检测技术存在的不足

1)人工检测：主要由人工测量来完成高速公路沿线设施的检测，这种方法费时、费力、效率低，对检测人员不安全、劳动强度大，而且有人为因素，对结果有人为误差，同时采集的信息是孤立的，缺乏关联性，无法从海量的数据中挖掘有用的信息，从而无法对高速公路的沿线设施进行高效率的管理和养护。

2)移动道路检测：该检测方法是在检测车上安装GPS定位系统、CCD相机、INS/DR惯导等装置。当检测车沿检测方向行驶时，可以快速采集道路前方及两侧的影像序列，并根据各种应用需要进行测量。在检测过程中，通过近景摄影测量方式一次性完成的数据采集，实景影像不但真实地反映了道路环境现状，而且图像上的任意设施都与地理位置相关。不足之处是不能对高速公路两侧的沿线设施进行精确的空间测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对目前的道路沿线设施检测技术在高速公路的管理和养护的应用缺陷和不足，提出一种基于立体摄影测量的道路沿线设施检测系统，该系统运用多台CCD面阵相机立体摄影技术对高速公路沿线设施进行精确的空间测量。利用所得的物空间点的坐标，为后续的长度、面积、体积计算提供数据。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于立体摄影测量的道路沿线设施检测系统，包括检测车以及设置于检测车顶的GPS接收天线和面阵相机，检测车内设置有工业控制计算机、机柜以及发电机，车轴和车身上固定有用于测量检测车行驶里程的旋转编码器；GPS接收天线、面阵相机以及旋转编码器均与工业控制计算机的信号输入端相连，机柜中的磁盘与工业控制计算机相交互。

所述工业控制计算机通过面阵相机、GPS接收天线以及旋转编码器所采集到的高速公路沿线设施空间点的坐标数据，提供长度、面积及体积计算的数据。

所述检测车的车顶设置有六台面阵相机，分别安装在车顶的前端和左右两侧，每侧安装两台面阵相机。

所述面阵相机通过固定在车顶的相机固定架安装于检测车顶。

所述面阵相机采用CCD面阵相机。

所述检测车的车顶设置有两个用于测量天线中心所在位置的经度、纬度和海拔高度数据的第一GPS接收天线与第二GPS接收天线。

所述第一GPS接收天线与第二GPS接收天线之间的距离大于3m。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过安装于检测车顶的用于测量天线中心所在位置的经度、纬度和海拔高度数据的GPS接收天线和安装于车轴和车身的旋转编码器获取图像定位信息，再通过安装于检测车顶的若干台面阵相机获取图像数据，通过工业控制计算机对图像数据和图像定位信息进行处理，整个系统集成于检测车上，结构简单，操作简单，同时还实现了连续检测。通过GPS测量道路线形，光电旋转编码器发送的信号通过计数采集卡测得检测车的行驶距离。运用安装在检测车车顶相距3米以上同侧的两台CCD面阵相机，对高速公路沿线设施进行立体摄影测量。由于两台相机基线长，并可根据需要调整相机的焦距和空间摄影方向，因此可以进行精确的空间测量；从而可得到道路沿线设施损坏的长度、面积、体积和精确位置等信息。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的工作原理图；

图3为本实用新型相机标定的三维物像空间光学成像原理图；

图4为本实用新型物像空间坐标的转换关系图；

图5为本实用新型的系统设计框图。