基于激光3D数据的沥青路面构造深度检测方法

为实现沥青路面构造深度的自动化检测,提出一种基于激光3D数据的沥青路面构造深度检测方法。搭建了基于结构光的沥青路面构造深度检测系统,提出了针对路面原始三维数据的去噪算法,设计了基于激光3D数据的沥青路面构造深度计算方法。为了验证该方法的有效性,在沥青路面进行了现场试验,并将系统测试结果与铺砂法测量结果进行了误差分析和相关性分析。结果表明:该方法得到的构造深度数值与铺砂法结果相对误差在0.13mm以内,相关系数为0.923 2,表明系统性能稳定、可靠性高。     

路面加速加载数据采集系统的设计

以自行研制的路面加速加载试验设备为研究对象,对该样机的数据采集系统进行了分析和研究。将CAN总线技术应用于该样机,构成分布式数据采集系统．对各参数多节点采集。试验过程中采用了国产便携式称重仪和该数据采集系统分别对轮胎对地压力进行实时采集,结果表明：基于CAN总线技术的路面加速加载设备数据采集系统操作简单,测量精度高。     

三维激光路面错台检测方法的可靠性试验分析

针对现行规范中的路面错台测试方法存在工作量大、测试效率低、安全性差等不足,通过在检测车上加装激光三维测量单元,利用三角测量原理,对包含路面错台的路面高程数据进行采集和分析处理,提出了一种基于三维激光的路面错台测试方法。另外,对该测试方法测试结果的稳定性、重复性和准确性进行试验分析,结果显示:该方法测试速度快、效率高、测值准确可靠。     

三维激光扫描技术在市政道路工程中的应用

在市政道路工程中,传统的地形测量方式工作效率较低,外业测量人员工作强度大。三维激光扫描技术具有扫描速度快、高分辫率、非接触式测量优势,能够快速完整的记录被测物体表面的复杂纹理。将三维激光扫描技术应用于地形测绘可以减轻外业工作量有效提高外业测量的工作效率。结合三维激光扫描系统的组成和工作原理,优化点云数据的处理过程和方法,研究了三维激光扫描技术在市政道路工程测量应用中的技术特性,并结合工程案例析了实现过程和效果。研究表明,利用激光三维扫描技术获取的空间点云数据,可以快速生成满足工程设计所需要的地形图,以及纵横断面等产品,能有效提高外业测量工作效率。     

车载道路快速检测与测量技术研究

介绍了一种车载式道路快速检测与测量技术,该技术综合应用光、机、电、算及“3S”技术,以机动车为平台,装备高分辨率线阵路面图像采集系统、激光结构光三维测量系统、多目CCD立体测量系统、惯性补偿的激光测距系统、GPS／DMI／GYRO组合定位系统等先进的传感器系统以及车载计算机、嵌入式集成多传感器同步控制单元等设备,在车辆正常行驶状态下,自动完成道路路面裂缝、车辙、平整度、道路几何参数及道路沿线设施图像等数据采集。经对比试验证明,该快速道路检测技术与传统的人工检测方式具有良好的相关性。     

基于实测点云数据的隧道分割及形变检测方法

为了解决隧道形变检测准确性低、分析不全面的问题,对隧道三维点云轴线提取、隧道影像生成及分割、隧道点云数据分割和隧道断面形变检测等方面进行研究。对于三维激光扫描仪获取到的隧道原始点云数据,首先基于设计轴线,对RANSAC算法进行改进,来拟合等间距隧道断面圆心,并采用基于最小二乘优化的3次B样条曲线拟合方法,获取隧道实测轴线;其次,通过从点云数据到影像的数据转换方法,生成隧道反射率影像,并进一步利用点云数据几何特征生成几何权重图,应用边界检测提取隧道影像中的边界线;然后,将边界线像素映射至隧道三维点云数据空间,实现隧道点云数据的分割;最后,设计一种精确的隧道断面形变分析方法,分析断面形变。试验表明:本算法可精确分割隧道点云数据,提高隧道断面形变检测的准确度和可靠性。     

基于三维技术的道路综合检测车

研发了基于三维检测技术的道路综合检测车,该检测车可同时开展路面损坏、车辙、平整度、纹理、道路景观等检测任务。路面损坏模块能采集路面灰度图像和横断面三维高程数据并自动识别裂缝、车辙、坑槽等常见病害;独创性地研发了非惯性平整度检测模块,可不受车速变化、车辆振动等因素干扰,准确采集道路纵断面高程并计算国际平整度指数(IRI),当模块纵向安装时还能精确采集道路横断面纹理数据并导出平均断面深度(MPD)。此外,该模块还可检测混凝土路面的错台情况。三维立体相机和激光雷达(LIDAR)构成的道路景观图像模块可采集道路周边环境图像和三维激光点云数据,以实现道路资产的精细化管理。     

车辆三维轮廓的光栅投影测量技术研究

针对车辆外观三维轮廓测量的技术特点,提出了用光栅投影测量的方法来研究车辆三维轮廓尺寸的测量,以开发相应的测量系统。对该系统的组成及测量原理进行了详细论述,并对大型光栅的投影测量方法及三维投影轮廓的重建方法进行了研究,以此来实现车辆三维投影轮廓及特征尺寸的测量。试验结果表明,光栅投影测量技术可以应用于车辆外观三维轮廓的测量当中,从而实现车辆外廓尺寸的快速、准确及非接触式的测量。     

基于车载激光点云的道路平整度检测新方法研究

路面平整度是评定道路路面质量的主要技术指标之一,传统的平整度测量方法检测效率低、劳动强度大,难以满足道路快速巡检和公路养护的需求。移动测量系统能够快速动态获取高精度道路点云数据,能详细再现道路的细节特征。因此,本文通过分析车载点云的精度特点以及国际平整度IRI的计算方法,提出一种应用车载激光点云进行路面平整度检测的方法,首先对车载点云数据进行预处理,沿轮迹带方向提取路面点;然后采用等间距邻域均值采点的方式获取路面高程值;最后使用路面高程值进行IRI计算并与高精度水准数据计算的标定结果进行对比。实验结果表明,车载移动测量系统能够用于路面平整度的快速检测。为道路三维快速巡检和公路养护提供了技术支持。     

基于全息三维检测技术的沥青路面养护信息数字化

数字化已成为全球新一轮技术革命和治理变革的最大变量和增量。在数据化管理时代,要真正实现公路路面精细化养护,获取高精度和可量测的检测数据是根本前提。然而,目前的路面多功能检测设备大多存在组装复杂且成本较高、检测指标无法一次获得、难以实现全断面覆盖、数据展现形式单一等问题,难以为路面养护科学决策提供全面的数据支撑。因此,基于数字全息技术原理自主研发了一套硬件成本经济、组装便捷、易于操作的路面状况全指标三维检测系统和智慧养护设计平台,在车辆正常行驶状态下能快速完成路面全息三维扫描,并计算出任意断面的路面损坏状况、平整度、车辙、跳车、磨耗、纵横坡度等各项指标,数据精度可达亚毫米级。此外,基于路面全息三维数据,通过路面三维建模可以重现路面三维真实场景,为养护管理人员从中提取路况指标信息、诊断病害问题和追溯病害成因提供数据支撑,也可以为养护设计和施工技术人员提供设计方案仿真模拟、养护施工效果评估展示等便利,实现路面养护信息数字化的目标。