專利名稱：公路路面狀況自動(dòng)采集設(shè)備及其采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公路路面監(jiān)測(cè)技術(shù)，具體涉及一種對(duì)公路路面狀況進(jìn)行5動(dòng)采集的設(shè)備。
(二)
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)难该桶l(fā)展，準(zhǔn)確及時(shí)地檢測(cè)公路病害閂益成為突出問(wèn)題。裂縫作為 我國(guó)高速公路瀝青路面的主要病害形式之一，嚴(yán)重影響路面的使用壽命和路面養(yǎng)護(hù)決策的經(jīng) 濟(jì)性，是確定養(yǎng)護(hù)維修方案的重要依據(jù)之一，也是對(duì)路面進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)必不可少的技術(shù)內(nèi)容。 我國(guó)目前的路面狀況調(diào)查仍然采用人工方式，在高速交通的條件下，耗時(shí)長(zhǎng)，費(fèi)用高，危險(xiǎn) 性大，不能為路面養(yǎng)護(hù)決策及時(shí)、準(zhǔn)確地提供數(shù)據(jù)，使得我國(guó)推行10多年的路面養(yǎng)護(hù)管理系 統(tǒng)一直處于閑置狀態(tài)。
發(fā)明專利申請(qǐng)《高速公路路面自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)》(專利號(hào)ZL03133683.3)中，發(fā)明的一種 高速公路路面自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，雖可以采集和檢測(cè)路面損害，但缺乏速度匹配裝置，采集的路 面圖像會(huì)由于車速過(guò)快，出現(xiàn)漏拍，或由于車速過(guò)慢，拍攝的路面圖像相互重疊。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有人工調(diào)査的缺點(diǎn)，提供一種快速、設(shè)備成本低、使用可靠， 采用采集匹配控制電路，根據(jù)車速不同，能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)CCD相機(jī)1的拍攝頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面 表面無(wú)重疊，無(wú)遺漏的采集的公路路面狀況自動(dòng)釆集的設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是本發(fā)明公路路面狀況 自動(dòng)采集設(shè)備包括CCD相機(jī)1、圖像采集卡2、計(jì)算機(jī)單元3、采集匹配控制
電路部分4、車速檢測(cè)電路5和里程樁號(hào)6組成，本設(shè)備安裝在汽車上。
CCD相機(jī)1垂直于路面懸掛于汽車后面的支架上，拍攝路面表面圖像，拍攝一條車道寬 度(3.75米)的路面表面圖像，并隨搭載車輛沿公路縱向移動(dòng)；
圖像采集卡2通過(guò)模擬或數(shù)字接口，接收來(lái)自CCD相機(jī)1的圖像，并將路面表面圖像轉(zhuǎn) 換為圖像存貯格式，傳輸給計(jì)算機(jī)3。
計(jì)算機(jī)單元3由通用計(jì)算機(jī)組成，用于控制釆集匹配控制電路4輸出給CCD相機(jī)1的觸 發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)路曲'狀況采集的動(dòng)態(tài)控制；計(jì)算機(jī)3接收來(lái)自圖像采集卡2的數(shù)字圖像，對(duì)路 面表面圖像進(jìn)行顯示和存貯。
采集匹配控制電路4通過(guò)對(duì)車速檢測(cè)電路5輸入的脈沖計(jì)數(shù)值，獲得車輛速度，在計(jì)算 機(jī)3的控制下，分頻器產(chǎn)生一定時(shí)間間隔的觸發(fā)脈沖，該脈沖用于觸發(fā)CCD相機(jī)1的路面表
3面圖像采集。由分頻器產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖的時(shí)間間隔受計(jì)算機(jī)3控制。
車速檢測(cè)電路5由能感知車速的光電碼盤(pán)或其它測(cè)速裝置組成，可以獲得行駛車輛的速 度；車輛車速與該部分輸出給采集匹配控制電路4的單位時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)成比例； 里程樁號(hào)6由人工輸入到計(jì)算機(jī)單元3，或由GPS系統(tǒng)自動(dòng)輸入到計(jì)算機(jī)3。 本發(fā)明設(shè)備安裝在車輛上，車速檢測(cè)電路檢測(cè)車輛行駛的速度，采集匹配控制電路根據(jù) 車速檢測(cè)電路提供的車速信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整觸發(fā)脈沖，控制CCD相機(jī)拍攝動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)一定比率 的路面狀況信息的采集，路面狀況信息采集的比率由計(jì)算機(jī)控制；由CCD相機(jī)采集的路面圖 像由圖像采集卡接收并轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)圖像存貯格式，傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行存貯；里程樁號(hào)將車輛 行駛的里程樁號(hào)信息傳輸給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)將里程樁號(hào)信息與采集的圖像同時(shí)存貯。
(四)


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩的說(shuō)明
本實(shí)施例公路路面狀況自動(dòng)采集設(shè)備包括CCD圖像采集部分1、圖像采集卡2、計(jì)算 機(jī)單元3、采集匹配控制電路4、車速檢測(cè)電路5和里程樁號(hào)6組成。本實(shí)施例設(shè)備使用時(shí)直 接安裝在汽車上。其中，車速檢測(cè)電路5與采集匹配控制電路4相連；采集匹配控制電路4 分別與計(jì)算機(jī)單元3、 CCD相機(jī)1和車速檢測(cè)電路5相連；CCD相機(jī)1與圖像采集卡2和采 集匹配控制電路4相連；圖像采集卡2與CCD相機(jī)1和計(jì)算機(jī)單元3相連；計(jì)算機(jī)單元3 分別與圖像采集卡2、采集匹配控制電路4和里程樁號(hào)6相連；里程樁號(hào)6與計(jì)算機(jī)單元3 相連。
CCD相機(jī)1采用Basler公司生產(chǎn)的A500k面陣數(shù)字CCD相機(jī)，拍攝路面表面圖像，CCD 相機(jī)1放置于道路上方。本實(shí)施例采用了 3個(gè)CCD照相機(jī)，垂直于路面懸掛于汽車后面的支 架上，拍攝一條車道寬度(3.75米)的路面表面圖像，并隨搭載車輛沿公路縱向移動(dòng)；
圖像采集卡2通過(guò)Camera-link接口 ，接收來(lái)自CCD相機(jī)1的數(shù)字圖像，并將路面表面 圖像轉(zhuǎn)換為圖像存貯格式，如JPEG2000格式，傳輸給計(jì)算機(jī)3。
計(jì)算機(jī)單元3由通用計(jì)算機(jī)組成，用于控制采集匹配控制電路4輸出給CCD相機(jī)1的觸 發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)路面狀況采集的動(dòng)態(tài)控制；計(jì)算機(jī)單元3接收來(lái)自圖像采集卡2的數(shù)字圖像， 對(duì)路面表面圖像進(jìn)行顯示和存貯。
來(lái)集匹配控制電路4由計(jì)數(shù)器和分頻器組成，該部分通過(guò)對(duì)車速檢測(cè)電路5輸入的脈沖 計(jì)數(shù)值，獲得車輛速度，在計(jì)算機(jī)單元3的控制下，分頻器產(chǎn)生一定時(shí)間間隔的觸發(fā)脈沖， 該脈沖用于觸發(fā)CCD相機(jī)1的路面表面圖像采集。由分頻器產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖的吋間間隔受計(jì)算機(jī)3控制。
車速檢測(cè)電路5由能感知車速的光電碼盤(pán)或其它測(cè)速裝置組成，可以獲得行駛車輛的速 度；車輛車速與該部分輸出給釆集匹配控制電路4的單位時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)成比例； 里程樁號(hào)6由人工輸入到計(jì)算機(jī)3，或由GPS系統(tǒng)自動(dòng)輸入到計(jì)算機(jī)單元3。 結(jié)合圖l，本實(shí)施例的工作流程如下
1. 該設(shè)備被安裝在車輛上；
2. 車速檢測(cè)電路5獲得車輛的行駛速度，將速度值按照一定比例關(guān)系轉(zhuǎn)換為單位時(shí)問(wèn)內(nèi) 的脈沖個(gè)數(shù)，傳輸給采集匹配控制電路4;
3. 采集匹配控制電路4根據(jù)從車速檢測(cè)電路5獲得的單位時(shí)間的脈沖個(gè)數(shù)，同時(shí)根據(jù)計(jì) 算機(jī)單元3對(duì)路面表面采集比率的控制，如100%全覆蓋采集或10%采樣采集，產(chǎn)生 一定時(shí)間間隔的觸發(fā)脈沖，觸發(fā)CCD相機(jī)1，采集路面表面圖像；
4. CCD相機(jī)1在接收到來(lái)自采集匹配控制電路4的觸發(fā)脈沖后，產(chǎn)生一次拍攝活動(dòng)， 拍攝公路車道寬度的數(shù)字圖像，拍攝的路面圖像傳輸?shù)綀D像采集卡2;
5. 圖像采集卡2在接收到路面數(shù)字圖像后，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像存貯格式，如 JPEG2000格式，傳送到計(jì)算機(jī)；
6. 在車輛行駛到公路里程樁號(hào)，或需要記錄的公路里程位置，里程樁號(hào)6向計(jì)算機(jī)3傳 送里程樁號(hào)信息；
7. 計(jì)算機(jī)單元3在接收到圖像采集卡2的數(shù)字圖像后，與里程樁號(hào)6提供的里程位置信 息一起，進(jìn)行存貯和顯示。
本發(fā)明的具體特征性能由以上的實(shí)施例及其附圖詳細(xì)說(shuō)明，但不局限于此種形式。
權(quán)利要求
1、一種公路路面狀況自動(dòng)采集設(shè)備，其特征在丁它包括CCD相機(jī)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)單元、采集匹配控制電路、車速檢測(cè)電路和里程樁號(hào)組成，設(shè)備全部安裝在車輛上，車速檢測(cè)電路與采集匹配控制電路相連；采集匹配控制電路分別與計(jì)算機(jī)單元、CCD相機(jī)和車速檢測(cè)電路相連；CCD相機(jī)與圖像采集卡和采集匹配控制電路相連；圖像采集卡與CCD相機(jī)和計(jì)算機(jī)單元相連；計(jì)算機(jī)單元分別與圖像采集卡、采集匹配控制電路和里程樁號(hào)相連；里程樁號(hào)與計(jì)算機(jī)單元相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的公路路面狀況自動(dòng)采集設(shè)備的采集方法，其特征在于所述的采集方 法是車速檢測(cè)電路檢測(cè)車輛行駛的速度，采集匹配控制電路根據(jù)車速檢測(cè)電路提供的車速 信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整觸發(fā)脈沖，控制CCD相機(jī)拍攝動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)'定比率的路面狀況信息的采集， 路面狀況信息采集的比率由計(jì)算機(jī)單元控制由CCD相機(jī)^集的路面圖像由圖像采集卡接收 井轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)圖像存貯格式，傳輸給計(jì)算機(jī)單元進(jìn)行存貯；里程樁號(hào)將車輛行駛的里程樁號(hào) 信息傳輸給計(jì)算機(jī)單兀，由計(jì)算機(jī)單元將里程樁號(hào)信息與釆集的圖像同時(shí)存貯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的公路路面狀況自動(dòng)采集設(shè)備的采集方法，其特征在于所述的采集過(guò) 程是1) 該設(shè)備被安裝在車輛上；2) 車速檢測(cè)電路獲得車輛的行駛速度，將速度值按照一定比例關(guān)系轉(zhuǎn)換為單位吋間內(nèi) 的脈沖個(gè)數(shù)，傳輸給采集匹配控制電路；3) 采集匹配控制電路根據(jù)從車速檢測(cè)電路獲得的單位時(shí)間的脈沖個(gè)數(shù)，同吋根據(jù)計(jì)算 機(jī)單元對(duì)路面表面釆集比率的控制，產(chǎn)生一定時(shí)間間隔的觸發(fā)脈沖，觸發(fā)CCD相機(jī)， 采集路面表面圖像；4) CCD相機(jī)在接收到來(lái)自采集匹配控制電路的觸發(fā)脈沖后，產(chǎn)生一次拍攝活動(dòng)，拍攝 公路車道寬度的數(shù)字圖像，拍攝的路面圖像傳輸?shù)綀D像采集卡；5) 圖像采集卡在接收到路面數(shù)字圖像后，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像存貯格式，傳送到計(jì) 算機(jī)；6) 在車輛行駛到公路里程樁號(hào)，或需要記錄的公路里程位置，里程樁號(hào)向計(jì)算機(jī)單元 傳送里程樁號(hào)信息；7) 計(jì)算機(jī)單元在接收到圖像采集卡的數(shù)字圖像后，與里程樁號(hào)提供的里程位置信息一 起，進(jìn)行存貯和顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種公路路面狀況自動(dòng)采集設(shè)備及其采集方法，采集設(shè)備包括CCD相機(jī)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)、采集匹配控制電路、車速檢測(cè)電路和里程樁號(hào)，設(shè)備安裝在車輛上。車速檢測(cè)電路檢測(cè)車輛行駛的速度，采集匹配控制電路根據(jù)車速檢測(cè)電路提供的車速信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整觸發(fā)脈沖，控制CCD相機(jī)拍攝動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)一定比率的路面狀況信息的采集，由CCD相機(jī)采集的路面圖像由圖像采集卡接收并轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)圖像存貯格式，里程樁號(hào)將車輛行駛的里程樁號(hào)信息傳輸給計(jì)算機(jī)。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有人工調(diào)查的缺點(diǎn)，使用快速、可靠，設(shè)備成本低，采用采集匹配控制電路，根據(jù)車速不同，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)CCD相機(jī)1的拍攝頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)路面表面無(wú)重疊，無(wú)遺漏的采集。
文檔編號(hào)E01C23/01GK101451337SQ20081020987
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者侯相琛, 華 王 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)