[发明专利]一种道路设施位置、图像信息采集装置及采集信息的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路设施位置、图像信息采集装置，还涉及采用道路设施位置、图像信息采集装置采集道路设施位置、图像信息的方法。

背景技术

伴随我国各种类型道路的不断建设，道路总里程不断增长，提升道路设施的管理水平非常重要。快速而准确的获取道路设施位置、图像信息，是提高道路设施管理水平的重要保障。

对于道路设施位置、图像信息的获取，传统的方法有人工采集和车（机）载激光扫描雷达（LiDAR）自动采集两种。人工采集法需要大量现场调查人员在外业逐一采集每个道路设施的位置、图像信息，并在内业进行数据汇总，建立空间及属性数据库，劳动强度大，人员成本高，外业工作时有一定的危险，整体而言效率低下，无法满足高效、快速、准确采集道路设施位置、图像信息的要求。车（机）载激光扫描雷达采集法使用激光扫描雷达采集道路设施的激光反射云点数据，配合高性能照相机进行道路设施三维建模，进而获得道路设施位置、图像信息，这种方法采集过程自动化程度高，采集的道路设施坐标精度高，缺点是仪器设备价格高，采集得到的数据量庞大，对仪器操作及数据处理人员要求高。同时该方法采集得到的道路设施坐标，精度远远超过设施管理对设施坐标精度的要求，造成了一定的浪费。

在自动化快速提取道路道路设施位置、图像信息方面，国内做了大量研究，集中在以车辆、无人机为载体的道路信息自动提取技术，然而大部分技术的仪器设备依靠国外进口，成本较高，且采集精度超过道路设施管理对坐标精度的要求。因此，迫切需要开发方便、快捷、高效、低成本提取道路设施位置及图像信息的技术，实现道路设施位置、图像信息的快速提取，完成道路设施的数字化、可视化管理，更好的服务于道路养护单位、政府部门和相关企业。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能够快速采集道路设施位置、图像信息的采集装置，可以快速采集道路上、道路两侧一定范围内各种设施的位置、图像信息。

为实现上述目的，本发明道路设施位置、图像信息采集装置采用的技术方案是：

一种道路位置、图像信息采集装置，包括车辆主体，车辆主体安装有用于拍摄车体一侧或多侧照片的一个或多个照相机或摄像头、用于记录照片拍摄时GPS位置的装置、用于记录拍摄照片时相机位置及姿态信息的传感器装置（如GPS传感器、电子罗盘、电子陀螺仪等）、有安装于车内用于控制设备工作状态及进行数据存储的工作站、有安装于车内用于给各个设备供电的电源装置；用于采集信息的子装置与安装在车辆主体内部的工作站通过有线或无线方法连接；工作站内置同步控制子系统，用于对照相机、摄像头、GPS、电子罗盘、电子陀螺仪等设备进行参数设置、动作控制及状态监视；采集所得的影像等数据，可以保存在照相机及各个传感器中，也可以保存在车辆内部的数据存储工作站中；工作站内置数据处理和分析子系统，对影像数据、坐标数据、相机或摄像头姿态数据进行处理，通过半自动或全自动方法提取出道路设施位置、图像信息，并实现道路设施位置、图像信息的存储及管理。

本发明道路设施位置、图像信息采集装置采用的技术原理是：

以车辆为载体，采集信息的子装置在车辆运动过程中，控制各个子系统采集车辆一侧或多侧道路设施照片，并记录照片拍摄时相机的GPS位置、照片拍摄时相机的姿态信息。采集所得的数据，可以保存在照相机及各个传感器中，也可以通过有线或无线方法传输到车辆内部的工作站的数据存储器中。工作站内置数据处理和分析子系统，对影像数据、坐标数据、相机或摄像头姿态数据进行处理。运用经典测量学中的前方交汇法，通过半自动或全自动方法提取出道路设施位置信息，并记录该设施的图像信息。

本发明道路设施位置、图像信息采集装置采用的照相机或摄像头，具有连续高速拍摄高清晰度图像的能力，所拍摄的图像可以通过畸变校正处理，消除镜头畸变对坐标计算产生的影响。

本发明道路设施位置、图像信息采集装置采用的相机姿态信息传感器装置，用于记录拍摄照片时相机的姿态信息，如俯仰角、横滚角、方位角。这些姿态信息参数可以通过电子罗盘、电子陀螺仪等设备获取。

本发明道路设施位置、图像信息采集装置具有安装于车内用于控制各个子系统设备工作状态及进行数据存储的工作站，工作站内置数据处理和分析子系统，对影像数据、坐标数据、相机或摄像头姿态数据进行处理，通过半自动或全自动方法提取出道路设施位置、图像信息，并实现道路设施位置、图像信息的存储及管理。

本发明道路设施位置、图像信息采集装置采用的给各个设备供电的电源装置，具备在车辆行驶中自动充电的功能，以保证长时间续航能力。