[发明专利]一种基于PTZ相机的高速公路路面病害长度测量方法

权利要求书

1.一种基于PTZ相机的高速公路路面病害长度测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1：获取不同视距下包含车道线的彩色的高速公路的路面图像；

步骤S2：对步骤S1中获取的路面图像进行Harris角点特征提取，并对完成角点提取的路面图像进行直线段提取，获得高速公路路面的直线段图像；

步骤S3：根据步骤S2中的高速公路路面的直线段图像，计算不同视距下高速公路的路面图像对应的像素精度；

步骤S4：根据不同视距下高速公路的路面图像对应的像素精度，计算相应高速公路的路面图像中病害区域的图像病害长度，根据所述图像病害长度计算得到病害区域的物理长度，实现高速公路路面的病害长度测量；

所述步骤S3具体为：

步骤S301：建立相机倾斜角、相机视距、图像上物体像素长度以及对应实际物体长度间的对应关系，具体对应关系如下所示：

其中，f为PTZ相机的焦距，α为PTZ相机中摄像机的倾斜角，l_i为路面图像中距离图像底部边界最近的直线段对应的像素长度，ol_i为l_i对应线段到图像中心像素的像素长度，s_i为与感光板平行平面的中心位置距离路面的物理距离，d_i为PTZ相机的视距，w为车道线规范标准宽度；

步骤S302：根据步骤S204获取的高速公路路面直线段图像，提取距离图像底部边界最近的直线段并细化，得到直线段集，同时计算每条直线段距离图像中心像素的像素距离，结合步骤S301中的对应关系计算出路面图像的像素精度及其对应的PTZ相机的视距；

步骤S303：设定需要采集的路面图像的视距间隔，在不同视距下执行步骤S302，获得在不同视距下路面图像的像素精度；

所述路面图像的像素精度及其对应的PTZ相机的视距的计算公式具体如下：

其中，ap_i为路面图像的像素精度，w为车道线规范标准宽度，m为直线段的数量；

所述步骤S4具体为对给定视距d_s下采集的包含病害的高速公路路面图像进行病害检测，得到病害区域，并计算病害区域对应的图像病害长度，根据图像病害长度计算得到病害区域的物理长度，病害区域的物理长度的计算公式具体如下：

cs＝{ls·ap_i|d_i-1≤d_s＜d_i,i＝1,k,2k,…,l/2}

其中，cs为病害区域的物理长度，ls为图像病害长度，k为视距间隔，l为路侧PTZ相机的安装间隔，d_s为PTZ相机的当前视距。

2.根据权利要求1所述的一种基于PTZ相机的高速公路路面病害长度测量方法，其特征在于，所述直线段的类型包括竖直线型、水平线型、左对角线型和右对角线型。

3.根据权利要求2所述的一种基于PTZ相机的高速公路路面病害长度测量方法，其特征在于，所述竖直线型和水平线型的直线段为路面图像的角点确定的直线段的侯选区域中的中位线，所述左对角线型和右对角线型的直线段为路面图像的角点确定的直线段的侯选区域中的对角线。