[发明专利]一种道路的路面三维信息检测装置、方法及系统

权利要求书

1.一种道路的路面三维信息检测装置，其特征在于，包括：路面信息采集系统、车辆振动校正系统、路面三维信息集成系统以及定位系统；

所述路面三维信息集成系统分别与所述路面信息采集系统、所述车辆振动校正系统以及所述定位系统电连接；

所述路面信息采集系统用于在所述车辆振动校正系统校正由车辆倾斜所产生的光源位置投射误差以及车辆颠簸所产生的车辆振动信息时，获取路面的路面图像；将所述路面图像、所述光源位置投射误差以及所述车辆振动信息发送至所述路面三维信息集成系统；通过连续扫描拍摄，每个图像中都存在同前一图像中激光线扫描相同的点，由此将多个横断面的变形数据校准到同一平面上；将获得的所述变形数据存储为三维点云数据或模拟的深度图片，所述深度图片为利用灰度信息或颜色变化表示深度信息，得到的图片文件；

所述定位系统用于获取车辆行驶轨迹以及车辆位置信息，并将所述车辆行驶轨迹以及车辆位置信息发送至所述路面三维信息集成系统；

所述路面三维信息集成系统用于集成所述路面图像、所述车辆姿态信息、所述车辆振动信息、所述车辆行驶轨迹以及车辆位置信息，将不同断面以及不同车道的变形信息统一到同一基准面上，以确定路面三维信息；所述路面三维信息包括车辙损坏程度、坑槽损坏程度、沉陷损坏程度、拥包波浪损坏程度以及平整度；

将深度信息利用的灰度信息进行拓展表达，记录拓展参数；通过对存储的灰度图像进行灰度变化的分析，通过对灰度图像进行模式判别与计算，确定损坏的类型及损坏程度与面积；即通过模式判别定义车辙、坑槽、沉陷、拥包损坏的形态学参数，确定样本文件，再利用模式判别算法对采集数据进行损坏分类及计算。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述路面信息采集系统具体包括：双目成像系统以及结构光发生器；

所述双目成像系统包括左相机以及右相机，所述双目成像系统用于拍摄所述结构光发生器所发射出的激光线条照射到路面的路面图像；所述路面图像包括照射位置以及亮度；所述路面三维信息集成系统根据所述照射位置计算单一图像变形信息以及路面损坏程度；所述路面三维信息集成系统根据所述亮度校正不同所述路面图像之间变形信息的基准面。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述路面信息采集系统还包括：电源控制器；

所述电源控制器分别与所述双目成像系统以及所述结构光发生器电连接，所述电源控制器用于控制所述双目成像系统与所述结构光发生器的频率保持一致。

4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述路面信息采集系统还包括：轴轮旋转编码器；

所述轴轮旋转编码器安装于车辆的轮轴，所述轴轮旋转编码器用于控制所述双目成像系统连续拍摄。

5.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述双目成像系统的上方设有隔光板，所述隔光板用于遮荫，且在不降低结构光强度的前提下减少太阳光对于拍摄目标的影响。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述车辆振动校正系统具体包括：惯性测量单元以及高频线形加速度计；

所述惯性测量单元设于所述车辆的中心位置，所述惯性测量单元用于校正由车辆倾斜所产生的光源位置投射误差；所述高频线形加速度计用于获取车辆颠簸所产生的车辆振动信息。

7.一种道路的路面三维信息检测方法，其特征在于，所述检测方法应用于权利要求1-6任意一项检测装置，所述检测方法包括：

获取路面同一断面位置上不同的路面及车辆信息；所述路面及车辆信息包括路面图像、车辆姿态信息、车辆振动信息、车辆行驶轨迹以及车辆位置信息；

对所述路面及车辆信息进行校准，得到校准后的路面及车辆信息；所述校准后的路面及车辆信息包括校准后的路面图像、校准后的车辆姿态信息、校准后的车辆振动信息、校准后的车辆行驶轨迹以及校准后的车辆位置信息；

根据所述校准后的路面及车辆信息确定路面三维信息；所述路面三维信息包括车辙损坏程度、坑槽损坏程度、沉陷损坏程度、拥包波浪损坏程度以及平整度。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述对所述路面及车辆信息进行校准，得到校准后的路面及车辆信息，具体包括：

根据时间标记法对所述路面及车辆信息进行校准，得到校准后的路面及车辆信息。