本發(fā)明屬于交通運輸工程中公路工程技術領域，具體涉及一種路面表面構造分布及抗滑性能檢測綜合裝置及檢測方法。

背景技術：

路面表面構造是路面功能性實現(xiàn)的主要影響因素，直接影響行車的安全性和舒適性，在理想狀態(tài)下路面表面構造應分布均勻且提供足夠的抗滑能力，然而在實際工程建設當中受路面材料、施工機械、周圍環(huán)境等影響，避免不了出現(xiàn)路面表面構造分布不均、抗滑能力不足的情況。

現(xiàn)階段針對路面表面構造和抗滑能力的檢測常規(guī)方法有鋪砂法、橫向力系數(shù)測試、擺式儀摩擦系數(shù)測試、動態(tài)旋轉(zhuǎn)摩擦系數(shù)測試等，通常為概率抽樣測試，容易出現(xiàn)壞點遺漏、檢測結果不準確等現(xiàn)象，并且需要較多的人工輔助操作，造成較大的人力、物力投入，無法及時、全面了解公路路面表面構造的分布和抗滑性能情況，工作效率較低?，F(xiàn)有技術在實時監(jiān)控和全面覆蓋了解方面還存在一定的不足，無法實時開展路面質(zhì)量控制和全面評價路面表面功能的優(yōu)劣，因此需要研發(fā)新型路面表面構造分布及抗滑性能檢測綜合裝置，彌補現(xiàn)有技術的不足之處。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要用于解決現(xiàn)有檢測手段無法及時、全面了解路面表面構造分布及抗滑性能的技術問題。本發(fā)明研發(fā)了一種路面表面構造分布及抗滑性能檢測綜合裝置，主要包括路面表面圖像采集系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)兩大部分。本發(fā)明利用數(shù)字圖像處理、高精度圖像采集、無線高速傳輸、空對地攝像等技術，將實時采集的路面表面圖像經(jīng)過無線傳輸技術傳送到圖像處理器上，采用數(shù)字圖像處理技術進行路面表面構造圖像處理，通過處理得出相應的處理圖像和數(shù)據(jù)，用于表征路面表面構造的分布均勻程度以及預測路面表面的抗滑性能，可以為新建公路、舊路改造、公路路面養(yǎng)護等工程提供及時、覆蓋全部路面寬度的圖像檢測結果數(shù)據(jù)，保證公路路面的整體質(zhì)量，實現(xiàn)路面表面設計的功能性，提高車輛行駛的安全性和舒適性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種路面表面構造分布及抗滑性能檢測綜合裝置，包括路面表面圖像采集系統(tǒng)和路面表面圖像處理系統(tǒng)；所述的路面表面圖像采集系統(tǒng)包括通過伸縮連接件相連的圖像采集儀和內(nèi)置供電電源的控制箱；

控制箱用于控制圖像采集儀的工作；

所述的控制箱底部設有萬向車輪；

圖像采集儀與控制箱內(nèi)的供電電源通過電源線相連；

圖像采集儀還與控制箱通過數(shù)據(jù)傳輸線相連，進行數(shù)據(jù)傳輸；

控制箱上設置有用于控制路面表面圖像采集系統(tǒng)開啟和關閉的電源開關按鈕；

控制箱上還設有第一觸摸顯示屏，第一觸摸顯示屏用于顯示圖像采集儀采集到的數(shù)據(jù)，還用于設置圖像采集儀的工作參數(shù)；

圖像采集儀內(nèi)設有無線信號傳輸器；

所述的路面表面圖像處理系統(tǒng)包括相互連接的無線信號收發(fā)裝置和內(nèi)置供電電源的圖像處理器；

無線信號傳輸器與無線信號收發(fā)裝置相連；

圖像處理器上設有第二觸摸顯示屏，第二觸摸顯示屏用于顯示圖像采集儀采集到的圖像及經(jīng)過圖像處理器處理的結果；

圖像處理器上還設有用于控制圖像處理器開啟和關閉的處理器開關按鈕；

圖像處理器用于處理圖像采集儀采集到的圖像，得出路面表面構造圖像、路面表面構造分布的均勻程度分析結果和路面表面抗滑性能分析結果。

進一步，優(yōu)選的是，所述的伸縮連接件包括斜向伸縮桿、豎向伸縮桿和水平伸縮桿，且斜向伸縮桿、豎向伸縮桿和水平伸縮桿均通過旋轉(zhuǎn)和固定連接器順序串聯(lián)連接成三角形；與斜向伸縮桿相連的兩個旋轉(zhuǎn)和固定連接器分別固定在圖像采集儀、控制箱上。

進一步，優(yōu)選的是，所述的萬向車輪上設有剎車裝置，剎車裝置與控制箱相連，控制箱用于控制剎車裝置的工作。

進一步，優(yōu)選的是，控制箱上還設有為人工拍攝按鈕、自動拍攝按鈕和緊急停止按鈕。

進一步，優(yōu)選的是，圖像采集儀內(nèi)包括圖像拍攝裝置、定位系統(tǒng)和存儲裝置，圖像拍攝裝置用于拍攝路面表面圖像；定位系統(tǒng)用于獲取拍攝圖像的坐標；存儲裝置用于將拍攝的圖像存儲下來。

進一步，優(yōu)選的是，控制箱和圖像處理器上均設有輸入接口、輸出接口和外接電源插口；控制箱上的外接電源插口與控制箱內(nèi)的供電電源相連；圖像處理器的外接電源插口與圖像處理器內(nèi)的供電電源相連；

圖像處理器上還設有趨勢圖按鈕、均勻度分布按鈕和抗滑性能預測按鈕；趨勢圖按鈕用于控制圖像處理器處理得出路面表面構造圖像；均勻度分布按鈕用于控制圖像處理器處理得出路面表面構造分布的均勻程度分析結果；抗滑性能預測按鈕用于控制圖像處理器處理得出路面表面抗滑性能分析結果。

一種路面表面構造分布及抗滑性能的檢測方法，基于上述路面表面構造分布及抗滑性能檢測綜合裝置，其特征在于，將路面表面圖像采集系統(tǒng)移至待測路面上，通過伸縮連接件調(diào)整圖像采集儀的角度，打開電源開關按鈕和處理器開關按鈕，對待測路面上進行圖像拍攝，拍攝得到的圖像通過數(shù)據(jù)傳輸線傳輸至控制箱中，同時拍攝得到的圖像依次通過無線信號傳輸器、無線信號收發(fā)裝置傳輸至圖像處理器中進行圖像處理，得到路面表面構造圖像、路面表面構造分布的均勻程度分析結果和路面表面抗滑性能分析結果。

進一步，優(yōu)選的是，所述的路面表面構造圖像包括三維立體圖、等高線圖和色彩分布圖；

圖像處理器對拍攝得到的圖像進行灰度處理，將圖像轉(zhuǎn)化為由0-255共256個整數(shù)灰度級的黑白圖像，讀取圖像像素尺寸和圖像灰度值建立三維立體圖，并將圖像中相同灰度值的像素點連接成線，形成圖像的灰度值等高線圖，再將圖像中灰度值等高線包圍的面積填充不同的顏色形成色彩分布圖。

進一步，優(yōu)選的是，圖像處理器對拍攝得到的圖像進行灰度處理后，再對圖像進行二值化處理，即灰度值只有0和255，二值化后圖像像素矩陣用只有0和1的數(shù)字表示，1表示路面表面構造凸起點，0表示路面表面凹下點，設二值化后圖像像素矩陣為a，讀取a矩陣中1的個數(shù)為m，0的個數(shù)為n，求得路面表面構造凸起點的個數(shù)占總個數(shù)的比例為：

l=m/(m+n)式（?。?；

然后將圖像四等分，按照式（?。┓謩e求出四個四分之一面積內(nèi)路面表面凸點個數(shù)占相應面積內(nèi)總個數(shù)的比例，分別稱為l1、l2、l3、l4，計算凸點分布絕對偏差為：

s=(|l-l1|+|l-l2|+|l-l3|+|l-l4|)/0.5式（ⅱ）；

當0.4≤l≤0.6時，判定路面表面構造分布相對均勻；當l＞0.6或l＜0.4時，則直接判定路面表面構造分布不均勻；

當l在[0.4，0.6]范圍內(nèi)時，采用絕對偏差來判斷路面表面構造的均勻程度，即當0≤s≤0.1時，判定為路面表面構造分布均勻度較好；當0.1＜s≤0.5時，判定為路面表面構造分布均勻度一般；當s＞0.5時，判定路面表面構造分布均勻度較差。

進一步，優(yōu)選的是，圖像處理器對拍攝得到的圖像進行灰度處理后，再對圖像進行二值化處理，即灰度值只有0和255，二值化后圖像像素矩陣用只有0和1的數(shù)字表示，1表示路面表面構造凸起點，0表示路面表面凹下點，設二值化后圖像像素矩陣為a，讀取a矩陣中1的個數(shù)為m，0的個數(shù)為n，求得路面表面構造凸起點的個數(shù)占總個數(shù)的比例為：

l=m/(m+n)式（?。?；

求得路面表面構造凹下點的個數(shù)占總個數(shù)的比例為：

l’=n/(m+n)式（ⅲ）；

然后將圖像四等分，按照式（ⅰ）分別求出四個四分之一面積內(nèi)路面表面凸點個數(shù)點總個數(shù)的比例，分別稱為l1、l2、l3、l4，計算凸點分布絕對偏差為：

s=(|l-l1|+|l-l2|+|l-l3|+|l-l4|)/0.5式（ⅱ）；

設x=n/(m+n)表征路面構造深度相對值，y=m/(m+n)表征路面表面凸點個數(shù)相對值，z=s表征路面表面凸點分布均勻度相對值，f表示路面表面抗滑性能系數(shù)，則有：

f=a*x+b*y+c*z式（ⅳ）；

其中，a為構造深度影響系數(shù)，取值范圍為0.2-0.4；b為凸點個數(shù)影響系數(shù)，取值范圍為0.4-0.6；c為凸點分布均勻度影響系數(shù)，取值范圍為0.1-0.3；當0.4≤x≤0.6或0.4≤y≤0.6時，a、b、c均取中值，當x＞0.6或y＞0.6時，a、b、c均取中值均取最小值，當x＜0.4或y＜0.4時，a、b、c均取中值均取最大值；a、b、c均為經(jīng)驗值，可根據(jù)實際情況適當調(diào)整；

當0≤f≤0.2時，判定為路面表面抗滑性能較差；當0.2＜f≤0.8時，判斷為路面表面抗滑性能一般；當f＞0.8時，判定為路面表面抗滑性能較好。

在理想狀態(tài)下，a矩陣中的凸點個數(shù)和凹點個數(shù)相等，即l=0.5，表示路面表面構造分布絕對均勻，但是在實際工程中一般不會特別精確得出該結果，因此根據(jù)經(jīng)驗規(guī)定，當0.4≤l≤0.6時，認定為路面表面構造分布相對均勻；l過大或者過小均表示路面表面構造分布不均勻。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為：

本發(fā)明解決現(xiàn)有檢測手段無法及時、全面了解路面表面構造分布及抗滑性能的技術問題，該發(fā)明可以對路面表面構造圖像進行實時采集，并將攝取的圖像實時傳送到圖像處理器上，通過數(shù)字圖像處理技術得出路面表面構造的分布均勻程度，以及預測路面表面的抗滑性能，與現(xiàn)有技術相比，工作效率提高至少2倍以上，并且可以得出覆蓋100%路面的表面構造分布情況和抗滑性能，彌補抽樣檢測的不足之處，可以為新建公路、舊路改造、公路路面養(yǎng)護等工程提供及時、覆蓋全部路面的圖像檢測結果數(shù)據(jù)，保證公路路面的整體質(zhì)量，實現(xiàn)路面表面設計的功能性，提高車輛行駛的安全性和舒適性。

附圖說明

圖1為路面表面圖像采集系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為路面表面圖像處理系統(tǒng)的結構示意圖；

圖3為圖像采集儀拍攝得到的圖像；

圖4為圖像處理器處理圖3得到的三維立體圖；

圖5為圖像處理器處理圖3得到的等高線圖；

圖6為圖像處理器處理圖3得到的色彩分布圖；

其中，1、圖像采集儀；2、旋轉(zhuǎn)和固定連接器；3、斜向伸縮桿；4、豎向伸縮桿；5、水平伸縮桿；6、控制箱；7、萬向車輪；8、第一觸摸顯示屏；9、電源線；10、數(shù)據(jù)傳輸線；11、電源開關按鈕；12、人工拍攝按鈕；13、自動拍攝按鈕；14、緊急停止按鈕；15、輸入接口；16、輸出接口；17、外接電源插口；18、圖像處理器；19、無線信號收發(fā)裝置；20、處理器開關按鈕；21、趨勢圖按鈕；22、均勻度分布按鈕；23、抗滑性能預測按鈕；24、無線信號傳輸器；25、供電電源；26、第二觸摸顯示屏；27、圖像拍攝裝置；28、定位系統(tǒng)；29、存儲裝置。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內(nèi)的文獻所描述的技術或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用材料或設備未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

本技術領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明中涉及到的相關結構及其實現(xiàn)的功能是在改進后的硬件及其構成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術中常規(guī)的計算機軟件程序或有關協(xié)議就可實現(xiàn)，并非是對現(xiàn)有技術中的計算機軟件程序或有關協(xié)議進行改進。例如，改進后的計算機硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對現(xiàn)有技術中硬件的改進及其連接組合關系，而非僅僅是對硬件模塊中為實現(xiàn)有關功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進。

本技術領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明中提到的相關結構是用于執(zhí)行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項或多項的硬件設備。所述硬件設備可以為所需的目的而專門設計和制造，或者也可以采用通用計算機中的已知設備或已知的其他硬件設備。所述通用計算機有存儲在其內(nèi)的程序選擇性地激活或重構。

本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。

如圖1~2所示，一種路面表面構造分布及抗滑性能檢測綜合裝置，包括路面表面圖像采集系統(tǒng)和路面表面圖像處理系統(tǒng)；所述的路面表面圖像采集系統(tǒng)包括通過伸縮連接件相連的圖像采集儀1和內(nèi)置供電電源25的控制箱6；

控制箱6用于控制圖像采集儀1的工作；

所述的控制箱6底部設有萬向車輪7；

圖像采集儀1與控制箱6內(nèi)的供電電源25通過電源線9相連；

圖像采集儀1還與控制箱6通過數(shù)據(jù)傳輸線10相連，進行數(shù)據(jù)傳輸；

控制箱6上設置有用于控制路面表面圖像采集系統(tǒng)開啟和關閉的電源開關按鈕11；

控制箱6上還設有第一觸摸顯示屏8，第一觸摸顯示屏8用于顯示圖像采集儀1采集到的數(shù)據(jù)，還用于設置圖像采集儀1的工作參數(shù)；

圖像采集儀1內(nèi)設有無線信號傳輸器24；

所述的路面表面圖像處理系統(tǒng)包括相互連接的無線信號收發(fā)裝置19和內(nèi)置供電電源25的圖像處理器18；

無線信號傳輸器24與無線信號收發(fā)裝置19相連；

圖像處理器18上設有第二觸摸顯示屏26，第二觸摸顯示屏26用于顯示圖像采集儀1采集到的圖像及經(jīng)過圖像處理器18處理的結果；

圖像處理器18上還設有用于控制圖像處理器18開啟和關閉的處理器開關按鈕20；

圖像處理器18用于處理圖像采集儀1采集到的圖像，得出路面表面構造圖像、路面表面構造分布的均勻程度分析結果和路面表面抗滑性能分析結果。

所述的伸縮連接件包括斜向伸縮桿3、豎向伸縮桿4和水平伸縮桿5，且斜向伸縮桿3、豎向伸縮桿4和水平伸縮桿5均通過旋轉(zhuǎn)和固定連接器2順序串聯(lián)連接成三角形；與斜向伸縮桿3相連的兩個旋轉(zhuǎn)和固定連接器2分別固定在圖像采集儀1、控制箱6上。

所述的萬向車輪7上設有剎車裝置，剎車裝置與控制箱6相連，控制箱6用于控制剎車裝置的工作。

控制箱6上還設有為人工拍攝按鈕12、自動拍攝按鈕13和緊急停止按鈕14。

圖像采集儀1內(nèi)包括圖像拍攝裝置27、定位系統(tǒng)28和存儲裝置29，圖像拍攝裝置27用于拍攝路面表面圖像；定位系統(tǒng)28用于獲取拍攝圖像的坐標；存儲裝置29用于將拍攝的圖像存儲下來。

控制箱6和圖像處理器18上均設有輸入接口15、輸出接口16和外接電源插口17；控制箱6上的外接電源插口17與控制箱6內(nèi)的供電電源25相連；圖像處理器18的外接電源插口17與圖像處理器18內(nèi)的供電電源25相連；

圖像處理器18上還設有趨勢圖按鈕21、均勻度分布按鈕22和抗滑性能預測按鈕23；趨勢圖按鈕21用于控制圖像處理器18處理得出路面表面構造圖像；均勻度分布按鈕22用于控制圖像處理器18處理得出路面表面構造分布的均勻程度分析結果；抗滑性能預測按鈕23用于控制圖像處理器18處理得出路面表面抗滑性能分析結果。

本發(fā)明中圖像采集儀1主要由圖像拍攝裝置27、定位系統(tǒng)28、無線信號傳輸器24、存儲裝置29等部件構成，其底部有圓形開口，供圖像拍攝裝置27拍攝路面表面圖像，圖像拍攝裝置27可以通過各伸縮桿進行高度調(diào)節(jié)，同時自身也可以進行變焦以適應拍攝圖像的需求；定位系統(tǒng)28可以獲取拍攝圖像的坐標；無線信號傳輸器24可以通過無線傳輸將圖像傳輸?shù)綀D像處理器18上進行數(shù)字圖像處理；存儲裝置29可以將拍攝的圖像存儲下來。

旋轉(zhuǎn)和固定連接器2由可以實現(xiàn)連接部件的任意方向的旋轉(zhuǎn)，并且待旋轉(zhuǎn)好角度后可以固定連接部件，同時具有方便拆卸和安裝的功能；無線信號收發(fā)裝置19可通過旋轉(zhuǎn)和固定連接器2可拆卸連接在圖像處理器18上。

斜向伸縮桿3具有伸縮功能，可根據(jù)拍攝需要調(diào)節(jié)斜向伸縮桿的長度，并具有足夠的強度和剛度支撐連接部件。

豎向伸縮桿4具有足夠的強度和剛度，保持豎向垂直不發(fā)生形變，并具有伸縮功能，可根據(jù)拍攝圖像的需求調(diào)節(jié)豎向伸縮桿的長度。

水平伸縮桿5具有足夠的強度和剛度，能保持水平不發(fā)生形變，并且具有伸縮功能，可根據(jù)需求調(diào)節(jié)水平伸縮桿的長度。

控制箱6內(nèi)置供電電源25，可提供設備所需用電，控制箱6控制圖像采集儀1進行圖像拍攝，同時可通過外接電源插口17外接電源，提供控制箱6、圖像采集儀1等相關設備所需電量。

萬向車輪7可提供設備在平面上行走和360度旋轉(zhuǎn)，并帶有剎車裝置，可以在平面上固定設備。

第一觸摸顯示屏8具有數(shù)據(jù)圖像顯示功能，同時可以在觸摸顯示屏上進行相關參數(shù)的設置。

電源線9連接控制箱6和圖像采集儀1，為圖像采集儀提供所需用電。

數(shù)據(jù)傳輸線10連接控制箱6和圖像采集儀1，可以實現(xiàn)兩部件之間的數(shù)據(jù)傳輸功能。

電源開關按鈕11可以開啟和關閉控制箱6內(nèi)的電源。

人工拍攝按鈕12可以人工操作進行圖像拍攝，單點一次圖像拍攝，長按該按鈕可以進行連續(xù)拍攝。

自動拍攝按鈕13通過第一觸摸顯示屏8設置好的拍攝的頻率，進行自動拍攝，同時可以通過第一觸摸顯示屏8輸入預先設置好的路線圖，按照路線圖進行連續(xù)或間隔拍攝。

緊急停止按鈕14可以同時啟動萬向車輪7的剎車功能、關閉路面表面圖像采集系統(tǒng)及保存采集到的圖像等相關數(shù)據(jù)，防止在緊急情況下出現(xiàn)設備破壞和數(shù)據(jù)丟失的情況。

控制箱6上的輸入接口15可以將外界規(guī)劃路線等數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡?內(nèi)，進行相關數(shù)據(jù)的設置應用。

控制箱6上的輸出接口16可以將內(nèi)部拍攝的圖像、定位坐標等數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨绱鎯υO備中進行相應的處理。

圖像處理器18上的輸入接口15可以在當無線傳輸不起作用時，將拍攝得到的圖像通過輸入接口15傳入至圖像處理器18中；

圖像處理器18上的輸出接口16可以將處理得到的結果等數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨绱鎯υO備中進行相應的處理。

外接電源插口17可以連接外接電源，為設備提供用電需求，同時可以為設備內(nèi)置電池提供充電功能，即控制箱6上的外接電源插口17與控制箱6內(nèi)的供電電源25相連；圖像處理器18的外接電源插口17與圖像處理器18內(nèi)的供電電源25相連。

圖像處理器18內(nèi)置電池，也可以連接外接電源，主要功能是對采集到的圖像進行處理，得到路面表面構造圖像、路面表面構造分布的均勻程度分析結果和路面表面抗滑性能分析結果。圖像處理器18可以通過無線信號收發(fā)裝置19實時接收采集到的圖像信息，同時也可以通過有線連接接收圖像信息。

無線信號收發(fā)裝置19可以接收和發(fā)送無線信號，用于路面表面圖像采集系統(tǒng)與路面表面圖像處理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

處理器開關按鈕20可以開啟和關閉圖像處理器18。

趨勢圖按鈕21用于控制圖像處理器18進行圖像處理，得出路面表面構造圖像的三維立體圖、等高線圖和色彩分布圖等信息。

均勻度分布按鈕22用于控制圖像處理器18進行圖像處理，得出路面表面構造分布的均勻程度分析結果。

抗滑性能預測按鈕23用于控制圖像處理器18進行圖像處理，處理得出路面表面抗滑性能分析結果。

第二觸摸顯示屏26用于顯示圖像采集儀1采集到的圖像及經(jīng)過圖像處理器18處理的結果。

本發(fā)明裝置的具體實施方法為：

在圖像采集階段，將控制箱6移至待測路面上，啟動萬向車輪7的剎車裝置，將控制箱6固定安全，將圖像采集儀1通過斜向伸縮桿3、豎向伸縮桿4、水平伸縮桿5固定在一定位置，通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)和固定連接器2使得圖像采集儀1內(nèi)拍攝裝置垂直于待測路面表面，設置完畢后通過旋轉(zhuǎn)和固定連接器2固定圖像采集儀1、斜向伸縮桿3、豎向伸縮桿4、水平伸縮桿5的位置，使其位置固定，在拍攝過程中不發(fā)生位置變形。打開電源開關按鈕11，關閉萬向車輪7的剎車裝置，按照設計的路線和間隔在待測路面上進行圖像拍攝，按動人工拍攝按鈕12進行人工操作拍攝，按動自動拍攝按鈕13進行自動規(guī)劃路線和頻率拍攝，按動自動拍攝按鈕13后，可以在第一觸摸顯示屏8上進行拍攝頻率、拍攝距離間隔、拍攝數(shù)量等相關參數(shù)的設置，也可以直接調(diào)用通過輸入接口15傳輸?shù)穆肪€等信息進行拍攝。拍攝的路面表面圖片可以存儲在圖像采集儀1的存儲裝置29內(nèi)，也可以通過圖像采集儀1的無線信號傳輸器24實時將采集到的圖像傳輸?shù)綀D像處理器18內(nèi)進行處理，同時也可以通過輸出接口16通過有線連接將圖像采集儀1攝取的圖像傳輸?shù)綀D像處理器18內(nèi)進行處理。當遇到緊急情況時，可以按下緊急停止按鈕14，啟動萬向車輪7的剎車裝置，并停止設備程序運行，從而保護設備使用安全。當設備內(nèi)部電池電量不足時，在觸摸顯示屏8上可以提示電量不足，并可以通過外接電源插口17接通外部電源繼續(xù)工作。

在圖像處理階段，首先將無線信號收發(fā)裝置19通過旋轉(zhuǎn)和固定連接器2安裝好角度并固定牢固，打開處理器開關按鈕20，圖像處理器18可以通過無線信號收發(fā)裝置19實時接收圖像采集儀1攝取的路面表面圖像進行處理，同時也可以通過輸出接口16和輸入接口15通過有線連接獲取圖像進行處理。按下趨勢圖按鈕21，在第二觸摸顯示屏26上將顯示經(jīng)過處理得出的路面表面構造三維立體圖、等高線圖和色彩分布圖信息，可以通過第二觸摸顯示屏26移動和縮放圖像。按下均勻度分布按鈕22，在第二觸摸顯示屏26上顯示處理得出的均勻程度分析結果。按下抗滑性能預測按鈕23，在第二觸摸顯示屏26上顯示計算得出的路面表面抗滑性能分析結果。當圖像處理器18內(nèi)部電池電量不足時，在第二觸摸顯示屏26上提示電量不足，并可以通過外接電源插口17接通外部電源繼續(xù)工作。

現(xiàn)結合示例具體說明圖像處理器的工作原理。

趨勢圖按鈕21的工作原理是讀取采集到的路面表面構造圖像，對圖像進行灰度處理，將圖像轉(zhuǎn)化為由0-255共256個整數(shù)灰度級的黑白圖像，讀取圖像像素尺寸和圖像灰度值建立三維立體圖，并將圖像中相同灰度值的像素點連接成線，形成圖像的灰度值等高線圖，再將圖像中灰度值等高線包圍的面積填充不同的顏色形成色彩分布圖，由于路面表面存在的構造深淺不一，凸起部分灰度值較大（亮度較大），凹下部分灰度值較小（亮度較?。虼擞蓤D像灰度值形成的三維立體圖、等高線圖和色彩分布圖能反映路面表面構造的分布均勻趨勢。拍攝圖片如圖3所示，趨勢圖按鈕21運行得到的三維立體圖、等高線圖、色彩分布圖分別如圖4、5、6所示。從處理結果分析得出顏色從藍到紅分別代表灰度值從0到255，灰度值越大表示路面表面構造凸起，灰度值越小表示路面表面構造凹下，顏色分布均勻表示路面表面構造分布均勻程度越好。

均勻度分布按鈕22是用數(shù)學運算結果表征路面表面構造的分布均勻程度，即用具體數(shù)值表征均勻度，其工作原理為讀取采集到的路面表面構造圖像，對圖像進行灰度處理后，再對圖像進行二值化處理，即將具有256個灰度級的灰度圖像轉(zhuǎn)化為只有兩個級別的黑白圖像，即灰度值只有0和255，二值化后圖像像素矩陣用只有“0”和“1”的數(shù)字表示，“1”表示路面表面構造凸起點，“0”表示路面表面凹下點，設二值化后圖像像素矩陣為a，讀取a矩陣中“1”的個數(shù)為m，“0”的個數(shù)為n，求得路面表面構造凸起點的個數(shù)占總個數(shù)的比例為：

l=m/(m+n)式（?。?；

然后將圖像四等分，按照上述方法分別求出四個四分之一面積內(nèi)路面表面凸點個數(shù)點總個數(shù)的比例，分別稱為l1、l2、l3、l4，計算凸點分布絕對偏差為：

s=(|l-l1|+|l-l2|+|l-l3|+|l-l4|)/0.5式（ⅱ）；

在理想狀態(tài)下，a矩陣中的凸點個數(shù)和凹點個數(shù)相等，即l=0.5，表示路面表面構造分布絕對均勻，但是在實際工程中一般不會特別精確得出該結果，因此根據(jù)經(jīng)驗規(guī)定，當0.4≤l≤0.6時，認定為路面表面構造分布相對均勻；l過大或者過小均表示路面表面構造分布不均勻，因此根據(jù)經(jīng)驗規(guī)定，當l＞0.6或l＜0.4時，認定為路面表面構造分布不均勻。

當l在[0.4，0.6]范圍內(nèi)時，采用絕對偏差來判斷路面表面構造的均勻程度，即當0≤s≤0.1時，判定為路面表面構造分布均勻度較好；當0.1＜s≤0.5時，判定為路面表面構造分布均勻度一般；當s＞0.5時，判定路面表面構造分布均勻度較差。本發(fā)明評判標準是根據(jù)經(jīng)驗值確定的，可以根據(jù)實際情況適當調(diào)整。

采用均勻度分布按鈕22對圖3進行處理，得出結果在第二觸摸顯示屏26上顯示為：l=0.7205，s=0.3419，路面表面構造分布不均勻。

抗滑性能預測按鈕23工作原理為通過讀取采集的路面表面構造深度圖像，依次對圖像進行灰度處理和二值化處理，即灰度值只有0和255，二值化后圖像像素矩陣用只有0和1的數(shù)字表示，1表示路面表面構造凸起點，0表示路面表面凹下點，設二值化后圖像像素矩陣為a，讀取a矩陣中1的個數(shù)為m，0的個數(shù)為n，求得路面表面構造凸起點的個數(shù)占總個數(shù)的比例為：

l=m/(m+n)式（?。?/p>

求得路面表面構造凹下點的個數(shù)占總個數(shù)的比例為：

l’=n/(m+n)式（ⅲ）；

然后將圖像四等分，按照式（?。┓謩e求出四個四分之一面積內(nèi)路面表面凸點個數(shù)點總個數(shù)的比例，分別稱為l1、l2、l3、l4，計算凸點分布絕對偏差為：

s=(|l-l1|+|l-l2|+|l-l3|+|l-l4|)/0.5式（ⅱ）

根據(jù)路面表面抗滑性能有路面表面構造深度、凸點個數(shù)及凸點分布均勻度三個主要因素共同影響的原理，采用x=n/(m+n)表征路面構造深度相對值，y=m/(m+n)表征路面表面凸點個數(shù)相對值，z=s表征路面表面凸點分布均勻度相對值，f表示路面表面抗滑性能系數(shù)，則有：

f=a*x+b*y+c*z式（ⅳ）；

其中a為構造深度影響系數(shù)，取值范圍為0.2-0.4；b為凸點個數(shù)影響系數(shù)，取值范圍為0.4-0.6；c為凸點分布均勻度影響系數(shù)，取值范圍為0.1-0.3。當0.4≤x≤0.6或0.4≤y≤0.6時，各個影響系數(shù)取中值，當x＞0.6或y＞0.6時，各個影響系數(shù)區(qū)低值，當x＜0.4或y＜0.4時，各個影響系數(shù)取高值。

各個影響系數(shù)取值為經(jīng)驗值，有待大量實際工程的驗證，在沒有特殊要求情況下可以取中值。

當0≤f≤0.2時，判定為路面表面抗滑性能較差；當0.2＜f≤0.8時，判斷為路面表面抗滑性能一般；當f＞0.8時，判定為路面表面抗滑性能較好。本發(fā)明評判標準是根據(jù)經(jīng)驗值確定的。

采用抗滑性能預測按鈕23對圖3進行處理，得出結果在觸摸顯示屏上顯示為：f=0.3956，路面表面抗滑性能一般。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。