[发明专利]一种高速公路路面状况检测系统

说明书

本发明公开了一种高速公路路面状况检测系统，涉及交通监控技术领域，包括控制器以及与控制器连接的多个设置于高速公路路边的路侧视觉监控基站，路侧视觉监控基站包括可见光摄像机和红外摄像机；可见光摄像机与红外摄像机的视角保持平行；可见光摄像机用于实时采集所述高速公路路面的第一图像和第二图像，并上传至所述控制器；红外摄像机用于在夜视模式下实时感知高速公路路面，并将采集到的高速公路路面的第三图像上传至控制器；控制器包括路面异常检测模块、多元路段图像拼接模块和多源图像数据融合模块。与现有技术相比，本发明具有抗干扰能力强、提高路面养护与管理的时效性等优点。

本发明是发明名称为“一种基于新型视觉传感设备的高速公路路面状况检测系统”的分案申请，其中，母案的申请号为201911149152.7，申请日为2019.11.21。

技术领域

本发明涉及交通监控技术领域，特别是涉及一种高速公路路面状况检测系统。

背景技术

随着我国高速公路里程的不断增加，一方面满足了人们日渐增长的城市、城际交通出行需求，提高了人们出行的便捷性、高效性以及舒适性，且带动了我国国民经济的快速发展；另一方面由于交通荷载作用、环境变化影响，高速公路路面日趋恶化，致使高速公路的使用性能及安全性能降低，缩短了高速公路的使用寿命。我国高速公路的发展模式逐渐由建设型转化为养护型，迫切需要先进、智能化的高速公路路面状况检测技术提升高速公路养护发展。

目前，高速公路路面养护部门采用的智能化巡检方式，主要依靠在车辆上安装激光、雷达、视觉等设备，定期通过人工驾驶相应路段进行路面状态巡检及时上报公路管理部门，完成路面养护。然而，这种基于智能巡检车的高速公路路面巡检方式，不仅设备昂贵、耗时耗力，而且由于动态检测，可视力度低，场景干扰严重，造成路面病害检测精度低；同时，这种定期局部路段巡检方式不仅全局监控力度差，而且路面状况检测结果上传实时性不高，影响交通管理部门养护强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速公路路面状况检测系统，提高路面养护与管理的时效性，同时抗干扰能力强。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高速公路路面状况检测系统，包括控制器以及与所述控制器连接的多个设置于高速公路路边的路侧视觉监控基站，所述路侧视觉监控基站包括可见光摄像机，所述路侧视觉监控基站还包括红外摄像机；

所述可见光摄像机与所述红外摄像机的视角保持平行；

所述可见光摄像机用于实时采集所述高速公路路面的第一图像和第二图像，并上传至所述控制器；所述第一图像为所述可见光摄像机在常态模式下以远焦模式采集的所述高速公路路面的局部路面图像；所述第二图像为所述可见光摄像机在检测到路面异常状况时将云台调整到短焦模式后，采集到的异常路面区域纹理图像；

所述红外摄像机用于在夜视模式下实时感知所述高速公路路面，并将采集到的所述高速公路路面的第三图像上传至所述控制器；

所述控制器包括：

路面异常检测模块，与所述可见光摄像机连接，用于采用语义分类网络对所述第二图像的语义特征进行训练分类，确定路面异常状况的分类结果；

多元路段图像拼接模块，与所述可见光摄像机连接，用于通过SIFT特征提取方法对所述第一图像提取特征向量，并对所述特征向量的相似度进行匹配，以及使用RANSAC算法优化匹配结果，消除误匹配的特征点，实现不同路段间的图像匹配、拼接；

多源图像数据融合模块，用于分析不同路段的图像重叠部分的差异性，并基于动态加权平均的融合算法，实现多元路段图像在光照和图像形态变化间的过渡融合，以建立所述高速公路路面的全局图像。

可选地，所述可见光摄像机的镜头所在平面距离地面的监控高度的计算公式具体为：