[发明专利]基于沥青混凝土路面激光三维数据的表面纹理分离方法

权利要求书

1.一种基于沥青混凝土路面激光三维数据的表面纹理分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q；其中，m，n均为大于1的整数；z(x,y)表示第x行第y列所对应的沥青路面表面纹理三维深度数据；

步骤2，对所述沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q中缺失数据进行填充处理；

包括：

步骤21，按照从上到下的顺序依次遍历沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q每行的数据z(x,y)，若存在z(x,y)＝0，则利用三次样条插值算法和第y列上的沥青表面纹理三维深度数据对第x行第y列所对应的沥青表面纹理三维深度数据进行填充，得到Y方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据集合Q_y；其中，x＝1,2,...,m，y＝1,2,...,n；

步骤22，按照从左到右的顺序依次遍历沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q每列的数据z(x,y)，若存在z(x,y)＝0，则利用三次样条插值算法和第x行上的沥青表面纹理三维深度数据对第x行第y列所对应的沥青表面纹理三维深度数据进行填充，得到X方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据集合Q_x；其中，x＝1,2,...,m，y＝1,2,...,n；

步骤23，依次从上到下，从左到右遍历集合Q、集合Q_y和集合Q_x，若存在z(x,y)＝0，则通过式(4)对第x行第y列所对应的沥青表面纹理三维深度数据进行填充；

z(x,y)＝(z_x(x,y)+z_y(x,y))/2,(x＝1,2,3…m,y＝1,2,3…n) (4)

式(4)中，z_x(x,y)为X方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据；z_y(x,y)为Y方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据；

步骤3，对填充处理后的沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q进行滤波处理，得到滤波后的沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q′；

步骤4，对Q′中的沥青路面表面纹理三维深度数据z′(x,y)进行宏观纹理与微观纹理分离，得到沥青路面宏观纹理数据w(x,y)和沥青路面微观纹理数据r(x,y)；

包括：

步骤41，设迭代因子i＝0，稳健权函数δ₀(x,y)＝1，迭代精度t＝0.0001，迭代残差c_B,0＝100000；

步骤42，通过式(1)得到疑似沥青路面宏观纹理特征w_i(x,y)：

式(1)中，ξ为X方向上的卷积因子，η为Y方向上的卷积因子，δ_i(ξ,η)表示第i次迭代时的稳健权函数矩阵，g(x-ξ,y-η)为权函数矩阵；

步骤43，通过式(2)计算迭代残差c_B,i+1；

C_B,i+1＝4.4·med(|z′(x,y)-w_i(x,y)|) (2)

步骤44，若|c_B,i-c_B,i+1|t，i＝i+1，重复步骤42至步骤43；否则，将疑似沥青路面宏观纹理特征w_i(x,y)作为沥青路面宏观纹理数据w(x,y)；

步骤45，通过式(3)得到沥青路面微观纹理数据r(x,y)：

r(x,y)＝z′(x,y)-w(x,y) (3)

式(3)中，z′(x,y)为滤波后的沥青路面表面纹理三维深度数据，w(x,y)为沥青路面宏观纹理数据。