[发明专利]基于深度相机的碎石封层质量检测装置

权利要求书

1.一种基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于包括一个带四个轮胎的小车(9)，所述小车(9)左侧通过铰链连接模块(8)连接到碎石同步车，跟随同步车辆前进获取数据，中间是机箱里包含着电源控制模块(10)、数据处理模块(11)和编码器组件(7)连接在轮胎(4)长轴上，右侧是升降控制采集模块(1)通过底板安装在小车上，两个深度相机(2)通过螺栓安装在升降稳定台面(3)上。

2.根据权利要求1所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：数据处理模块包含有工控机(11)、显示屏(12)，可以处理编码器组件(7)采集的路径数据，深度相机(2)采集的彩色图像和深度图像数据，并调节伺服电机(6)的运动，控制相机采集模块(2)的升降。

3.根据权利要求2所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：在升降稳定台面上(15)右侧通过螺栓把两个深度相机(17)安装在相机安装架(16)上，两个深度相机(17)之间连接有同步连接线，并通过USB Type-C连接到工控机(11)上，随着小车的运动，两个深度相机(17)实时采集图像视频流到工控机上。

4.根据权利要求2所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：相机安装架(16)安装在升降台稳定面(15)里，可以对深度相机(17)进行横向水平调节，便于适应不同场合的封层表面，并且可以更换不同的相机，在不同视角的相机下可进行横向纵向调节，避免遮挡视角。

5.根据权利要求3所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：在升降控制采集模块(5)中，伺服电机(25)布置在升降电机固定座(24)上，控制固定座里的主动齿轮转动，进而通过链条(23)带动升降梯形转动齿轮(21)和升降梯形丝杠(14)转动，升降梯形丝杠(14)和升降梯形丝杠螺帽(18)之间利用丝杠传动调节升降台稳定面(15)在滑台导轨杆(19)上下移动。

6.根据权利要求4所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：在编码器采集模块(7)组件中，把编码器固定座通过螺栓安装在车底面上，小车轮胎的轮轴穿过编码器组件的固定座(29)上和转动轮(30)上，带动转动轮(30)转动，编码器同步轮(30)通过带传动带动编码器同步轮(26)转动，编码器同步轮轮(26)和编码器(27)的转轴连接，欧姆龙编码器(27)通过转轴的转动，实时记录小车行进的路径，并传输到数据处理模块工控机(11)，把表面图像信息和编码器采集到的路径信息结合起来，可以实时定位每一图像所在的位置。

7.根据权利要求5所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：封层质量检测可以通过铰链连接模块(8)连接到封层同步车后方，跟随同步车之后实时检测封层表的撒布质量。

8.根据权利要求6所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：把深度相机(17)采集到的彩色和深度图像输入到工控机(11)，并对两个有交叉重叠区域的图像进行处理，利用特征匹配算法把封层表面彩色图像拼接，得到更宽的封层碎石图像。

9.根据权利要求7所述的基于深度相机的碎石封层质量检测装置，其特征在于：计算融合的封层表面彩色图像的灰度图和直方图，以直方图的像素均值为阈值，对直方图进行二值化处理，得到封层表面的二值化图像；再对二值化图像进行滤波处理，利用carry算法对封层表面的滤波图像进行边缘检测，描绘出封层表面上的碎石颗粒的轮廓，利用SURF特征提取算法提取表面的碎石颗粒，设定一规定阈值，根据特征提取的特征点数来描述碎石颗粒的稀疏密度，进而可以描述封层表面上的碎石颗粒的分布信息。

10.根据权利要求8所述的基于深度相机的碎石封层表面检测装置，其特征在于：在工控机(11)里对获取的深度数据进行分析，并把深度图像对应到同时获取到的封层表面的彩色图像上，确定获取的彩色图像上每像素点到相机所对应的深度信息，并筛选出深度信息突变比较严重的区域，利用相机获取的深度信息来描述表面上的平整度。