[发明专利]一种基于二三维融合数据的路面均匀性分析方法

说明书

本发明公开一种基于二三维融合数据的路面均匀性分析方法，步骤包括：1)利用三维近地集成纹理摄影装置获取二维图像和三维深度数据；2)上位机对三维深度数据进行变形校准，得到校准后的深度集合Zsubgt;1/subgt;；3)基于二维图像数据的灰度值，对二维图像进行基于最大类间差距的图像分割，得到多个连通区域；4)计算连通区域对应的峰度Psubgt;A/subgt;、偏度Ssubgt;A/subgt;、极差Dsubgt;A/subgt;、信息熵Esubgt;A/subgt;以及自相似性SSIsubgt;A/subgt;；5)计算连通体积统计集合V对应的的峰度Psubgt;V/subgt;、偏度Ssubgt;V/subgt;、极差Dsubgt;V/subgt;、信息熵Esubgt;V/subgt;以及自相似性SSIsubgt;V/subgt;；6)计算用于表征路面均匀性的平均距离指数ADI、最大距离指数MDI及道路局部均匀性情况SSI。本发明可以有效监测路面均匀性，为施工质量评估提供有力判据。

技术领域

本发明涉及路面均匀性分析领域，具体是一种基于二三维融合数据的路面均匀性分析方法。

背景技术

路面的均匀性问题显著影响着路面早期病害的发生及长期使用寿命，其主要受混合料拌合、运输和摊铺过程中的离析程度以及路面压实均匀程度的影响。

因此，路面均匀性是检验施工质量的重要指标，也是检验道路早期状态的重要方法；尤其是对于再生等特殊混合料组成的情况，均匀性的检验尤为必要。

但是现有施工验收往往仅检测平整度等宏观指标，并未考虑混合料的均匀性。

因此，需要一种融合二维图像和路面纹理深度分布信息的路面均匀性分析方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于二三维融合数据的路面均匀性分析方法，包括以下步骤：

1)将待分析路面拆分成多个大网格，又将每个大网格拆分成多个子网格；这些子网格的规格类型数量记为n；每一个子网格作为一个扫描检测分析区域；n为正整数；

2)利用三维近地集成纹理摄影装置获取二维图像和三维深度数据；

所述三维近地集成纹理摄影装置包括三轮小车、车载大脑模块、三维摄像传感器、编码器、传感器卡位固定装置；

所述传感器卡位固定装置为梁式门架，设置有n个高度不同的卡位，分别对应n种不同规格子网格的扫描视野；

多个三维摄像传感器固定在传感器卡位固定装置的卡位上，分别扫描对应的扫描检测分析区域，并将路面图像数据传输至车载大脑模块；

所述路面图像数据包括二维图像和三维深度数据；

所述编码器获取三轮小车轮轴旋转频率，并传输至车载大脑模块；

所述车载大脑模块驱动三轮小车在待分析路面上行驶，并控制三轮小车的行驶轨迹；

所述车载大脑模块控制三维摄像传感器、编码器工作；

所述车载大脑模块接收路面图像数据和三轮小车轮轴旋转频率，并上传至上位机；

3)上位机对三维深度数据进行变形校准，得到校准后的深度集合Z₁；

校准后的三维深度信息集合Z₁如下所示：

Z＝aX+bXY+cY+dX²+e  (5)

Z₁＝Z₀-Z  (6)

式中，a、b、c、d为深度信息系数；e为常数；Z₀为校准前的三维深度信息集合；Z为拟合优化平面；X、Y为当前测点二维坐标；