[发明专利]一种线结构光路面跳车检测方法

说明书

本发明实施例提供一种线结构光路面跳车检测方法，该方法包括：线扫描路面横纵断面数据零值处理及断面局部毛刺异常值处理；基于路面构造深度的断面局部极值提取；基于局部极值的拐点提取；基于跳车定义的邻近拐点删除；基于保留拐点的跳车位置判断及跳车高程测量。本发明实施例利用线扫描三维路面数据断面拐点相对位置关系自动获取跳车位置和跳车高程测量信息，能去除断面数据中姿态信息和路面缓慢坡度变化对于跳车检测的影响，同时对于路面裂缝、水泥路面正常接缝等相对较小的路面形变不会造成跳车虚检，从而使得路面跳车检测更加精确，鲁棒性更强。

技术领域

本发明涉及动态精密三维测量技术领域，尤其涉及一种线结构光路面跳车检测方法。

背景技术

三维测量系统在路面病害自动检测方面发挥着越来越重要的作用。路面跳车由于路面、桥头或伸缩缝处的差异沉降或破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象。路面跳车属于路基病害，车辆通过跳车路面时及易产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故。因此，及时检测及解决桥头跳车的问题，具有重要的研究及实际行车安全意义。

目前国内外文献关于路面跳车检测的具体方法极少，国内关于路面跳车自动检测的文献也几乎没有明确发表。《公路技术状况评定标准》对于路面跳车自动化检测提出了明确要求，并规定了具体的跳车指标计算方式，但是该标准不涉及具体的数据处理及跳车检测方法。标准中指明路面跳车应采用断面类检测设备，应根据路面纵断面高差Δh确定，路面纵断面高差应按如下公式计算：

Δh＝max{h₁，h₂，...，h_i，...，h₁₀₀}-

min{h₁，h₂，...，h_i，...，h₁₀₀}

式中，Δh为路面纵断面高差，单位为cm，具体为10cm路面纵断面最大高程和最小高程之差；h_i为第i点的路面纵断面高程；i为路面纵断面上的第i个点。路面纵断面高程应为自动化设备检测数据，每0.1m计一个高程，10m路面纵断面共计100个高程数据。2cm≤Δh5cm为轻度跳车；5cm≤Δh8cm为中度跳车；Δh≥8cm为重度跳车。

《公路技术状况评定标准》的颁布实施说明了路面跳车检测的必要性，标准中要求利用断面类检测设备通过路面纵断面，即车辆正常行驶行车方向的高差来确定路面跳车的位置和轻中重程度信息。但是标准中并不涉及具体的断面数据跳车检测方法，以及如何通过断面数据获取纵断面高差来确定跳车位置及高差。而且实际获取的路面断面数据存在噪声、行车姿态等异常信息，要从断面数据中获取跳车检测信息需要克服噪声、行车姿态以及路面纵坡对于路面纵断面高程差计算的影响。

另外，通过纵断面获取路面跳车只能检测一个维度的跳车信息，实际上引起跳车的伸缩缝、错台、坑槽、拥包、沉陷、波浪、井盖突起或沉陷、路面与桥隧构造物异常连接等都是存在三维信息的，即这些跳车形成因素不仅会在行车方向引起跳车，也会在横断面方向对车辆的行驶造成安全隐患。仅利用纵断面高程数据能较为高效地获取跳车在纵断面方向的位置信息，获取的跳车信息不准确，从而无法实现精准的跳车检测。

发明内容

本发明实施例提供一种线结构光路面跳车检测方法，用以解决现有技术中跳车检测信息受其他因素的影响，且只使用一个维度的跳车信息进行跳车检测导致跳车检测不精确的缺陷，实现更加精确的跳车检测。

本发明实施例提供一种线结构光路面跳车检测方法，包括：

获取路面的线扫描三维数据，并对所述线扫描三维数据中横断面和纵断面的高程数据进行预处理；其中，所述预处理包括零值处理和滤波处理；