前言
第1章緒論 1
1.1研究概述 1
1.2道路檢測(cè)需求 2
1.3道路智能檢測(cè)特點(diǎn) 3
1.3.1技術(shù)特點(diǎn) 3
1.3.2裝備要求 3
第2章道路光電檢測(cè)理論與方法 4
2.1基于激光與圖像的位移檢測(cè)基本原理 4
2.2光學(xué)成像測(cè)量基本理論 6
2.2.1三維物空間光學(xué)成像測(cè)量理論 6
2.2.2二維物空間光學(xué)成像測(cè)量理論 10
2.2.3一維物空間光學(xué)成像測(cè)量理論 11
2.3激光路面位移檢測(cè)理論 13
2.3.1激光位移檢測(cè)理論 13
2.3.2線激光位移檢測(cè)理論 14
2.3.3對(duì)稱式激光位移檢測(cè)理論 16
2.4路面檢測(cè)光電傳感器 22
2.4.1一維數(shù)字圖像傳感器 22
2.4.2二維數(shù)字圖像傳感器 24
2.5測(cè)距定位傳感器技術(shù) 25
2.5.1光電編碼器 25
2.5.2慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 27
2.5.3全球定位系統(tǒng) 27
2.5.4多傳感器融合 28
2.6路面光電圖像檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù) 30
第3章車載路面平整度檢測(cè)技術(shù) 31
3.1路面平整度定義及動(dòng)力學(xué)意義 31
3.1.1路面平整度定義 31
3.1.2路面平整度動(dòng)力學(xué)意義 32
3.2國(guó)際平整度指數(shù) 33
3.2.1國(guó)際平整度指數(shù)模型 34
3.2.2國(guó)際平整度指數(shù)計(jì)算方法 34
3.2.3國(guó)際平整度指數(shù)的特點(diǎn)及其影響因素 36
3.3路面高程測(cè)量方法 40
3.3.1水準(zhǔn)測(cè)量 40
3.3.2全站儀高程測(cè)量 41
3.3.3GPS和多傳感器融合測(cè)量 46
3.4慣性基準(zhǔn)路面平整度檢測(cè)技術(shù) 51
3.4.1檢測(cè)原理 51
3.4.2測(cè)量結(jié)果及分析 54
3.5非慣性基準(zhǔn)傳遞路面平整度檢測(cè)技術(shù) 58
3.5.1基于基準(zhǔn)傳遞的路面平整度檢測(cè) 58
3.5.2基準(zhǔn)傳遞檢測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn) 60
3.6基于陣列信號(hào)的路面平整度檢測(cè)技術(shù) 60
3.6.1檢測(cè)原理 60
3.6.2信號(hào)源個(gè)數(shù)估計(jì) 61
3.6.3信號(hào)源來(lái)波方向估計(jì) 62
3.6.4波束形成佳權(quán)向量計(jì)算 63
3.7路面跳車檢測(cè)方法 66
3.7.1路面跳車機(jī)理 66
3.7.2路面跳車檢測(cè) 67
第4章車載路面車轍檢測(cè)技術(shù) 69
4.1路面車轍的定義 69
4.2車轍橫斷面曲線 69
4.3車轍深度計(jì)算方法 71
4.3.1幾種車轍深度計(jì)算方法 71
4.3.2幾種車轍深度計(jì)算方法比較 73
4.4多點(diǎn)激光車轍檢測(cè)技術(shù) 76
4.5多點(diǎn)激光車轍檢測(cè)精度分析及改進(jìn)技術(shù) 77
4.5.1激光探頭數(shù)量對(duì)車轍檢測(cè)精度的影響 77
4.5.2振動(dòng)誤差影響分析及車轍計(jì)算改進(jìn) 81
4.6線激光車轍檢測(cè) 82
4.7對(duì)稱式激光車轍檢測(cè) 84
4.7.1對(duì)稱式多點(diǎn)準(zhǔn)直激光路面車轍檢測(cè)技術(shù) 85
4.7.2對(duì)稱式線激光路面車轍檢測(cè)技術(shù) 88
第5章車載路面抗滑檢測(cè)技術(shù) 94
5.1路面抗滑性能的定義 94
5.1.1路面構(gòu)造深度 95
5.1.2路面橫向力系數(shù) 96
5.2基于鋪砂法的構(gòu)造深度檢測(cè) 96
5.2.1手工鋪砂法 96
5.2.2電動(dòng)鋪砂法 97
5.3基于激光位移的構(gòu)造深度檢測(cè) 98
5.3.1激光位移構(gòu)造深度檢測(cè)方法 99
5.3.2瀝青路面構(gòu)造深度精確檢測(cè)方法 101
5.4基于圖像法的構(gòu)造深度檢測(cè) 105
5.5基于其他方法的構(gòu)造深度檢測(cè) 107
5.6橫向力系數(shù)檢測(cè) 108
5.7路面磨耗檢測(cè) 109
第6章車載路面損壞檢測(cè)技術(shù) 110
6.1路面損壞的分類及檢測(cè)指標(biāo) 110
6.1.1路面損壞的分類及機(jī)理 110
6.1.2路面損壞的檢測(cè)指標(biāo) 114
6.1.3路面破損評(píng)價(jià)計(jì)算 115
6.2路面損壞圖像采集系統(tǒng) 117
6.2.1基于面陣相機(jī)的路面損壞檢測(cè) 117
6.2.2基于線陣相機(jī)的路面損壞檢測(cè) 118
6.3路面檢測(cè)輔助照明 118
6.3.1車載路面檢測(cè)連續(xù)照明 118
6.3.2車載路面檢測(cè)頻閃照明 121
6.4路面破損圖像檢測(cè)技術(shù) 123
6.4.1路面裂縫圖像增強(qiáng) 123
6.4.2路面裂縫圖像分割 127
6.4.3路面形態(tài)學(xué)處理 130
6.4.4路面裂縫自動(dòng)分類技術(shù) 133
6.5基于雙相機(jī)立體攝影測(cè)量的路面裂縫識(shí)別 138
6.5.1快速檢測(cè)的原理 138
6.5.2測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)建 140
6.5.3雙相機(jī)圖像映射關(guān)系確定 140
6.5.4路面裂縫分割結(jié)果 142
6.5.5識(shí)別效果對(duì)比分析 144
6.6基于多特征融合的路面破損圖像自動(dòng)識(shí)別 147
6.6.1圖像融合的原理及分類 148
6.6.2基于多特征融合的路面裂縫融合檢測(cè)算法 149
6.6.3基于D-S證據(jù)理論和裂縫形狀參數(shù)路面裂縫融合檢測(cè) 152
第7章車載三維數(shù)字路面檢測(cè)技術(shù) 158
7.1三維數(shù)字路面檢測(cè)原理及誤差分析 158
7.1.1路面三維定義 158
7.1.2車載路面三維檢測(cè)模型的建立 158
7.1.3車載路面三維檢測(cè)模型的誤差分析 160
7.1.4車載路面三維檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及誤差分析 168
7.2路面縱斷面檢測(cè)技術(shù) 174
7.2.1基于慣性基準(zhǔn)的車載路面縱斷面小波長(zhǎng)檢測(cè)方法 174
7.2.2基于基準(zhǔn)傳遞的車載路面縱斷面小波長(zhǎng)檢測(cè)方法 185
7.2.3車載路面縱斷面大波長(zhǎng)檢測(cè)方法 188
7.3路面橫斷面檢測(cè)技術(shù)研究 190
7.4三維數(shù)字路面重建理論及實(shí)現(xiàn)方法 190
7.4.1基于車載檢測(cè)信息的三維重建思路 190
7.4.2基于Catmull-Rom插值的三維重建 192
7.4.3基于非均勻有理B樣條曲面擬合的三維重建 194
7.4.4路面重建結(jié)果顯示 197
7.4.5路面紋理映射 201
7.4.6三維數(shù)字路面重建結(jié)果 202
第8章道路檢測(cè)車及檢測(cè)系統(tǒng)總布置 205
8.1道路檢測(cè)車技術(shù)要求與特點(diǎn) 205
8.2道路檢測(cè)車形式選擇 206
8.3道路檢測(cè)車總體布置 208
8.3.1道路檢測(cè)車總布置原則 208
8.3.2道路檢測(cè)車總布置參數(shù)確定 208
8.3.3道路檢測(cè)搭載車外形布置設(shè)計(jì) 211
8.3.4道路檢測(cè)車內(nèi)部布置設(shè)計(jì) 219
8.3.5道路檢測(cè)車附件布置設(shè)計(jì) 226
第9章智能檢測(cè)裝備與道路檢測(cè)車開(kāi)發(fā) 232
9.1智能檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵部件開(kāi)發(fā) 232
9.1.1模塊化LED聚光照明系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 232
9.1.2多路頻閃照明系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 236
9.1.3頻閃照明觸發(fā)同步控制器239
9.1.4激光位移傳感器數(shù)據(jù)采集器 241
9.1.5檢測(cè)系統(tǒng)信號(hào)分配同步控制器 248
9.2智能檢測(cè)系統(tǒng)軟件 250
9.2.1數(shù)據(jù)采集監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件 250
9.2.2路面損壞數(shù)字圖像采集監(jiān)控存儲(chǔ)傳輸軟件 257
9.2.3道路環(huán)境數(shù)字圖像采集監(jiān)控存儲(chǔ)傳輸軟件 258
9.2.4平整度數(shù)據(jù)處理軟件 261
9.2.5車轍數(shù)據(jù)處理軟件 264
9.2.6構(gòu)造深度數(shù)據(jù)處理軟件 265
9.2.7路面損壞數(shù)字圖像處理軟件 265
9.2.8道路環(huán)境數(shù)字圖像處理軟件 266
9.2.9數(shù)據(jù)管理及報(bào)表生成軟件 269
9.2.10綜合檢測(cè)與處理軟件 269
9.3多功能道路檢測(cè)車研發(fā) 271
9.3.1基于客車車型的智能檢測(cè)車 271
9.3.2基于越野車車型的智能檢測(cè)車 278
9.3.3基于工程車車型的智能檢測(cè)車 278
第10章車載道路智能檢測(cè)技術(shù)及裝備試驗(yàn) 282
10.1智能檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵部件試驗(yàn) 282
10.1.1激光位移傳感器試驗(yàn) 282
10.1.2里程距離檢測(cè)試驗(yàn) 287
10.2平整度檢測(cè)試驗(yàn) 289
10.2.1慣性基準(zhǔn)檢測(cè)原理臺(tái)架試驗(yàn) 289
10.2.2基準(zhǔn)傳遞原理波長(zhǎng)試驗(yàn) 290
10.2.3基準(zhǔn)傳遞原理路面試驗(yàn) 291
10.2.4平整度標(biāo)定試驗(yàn) 293
10.3車轍檢測(cè)試驗(yàn) 305
10.3.1多點(diǎn)激光位移傳感器車轍檢測(cè)試驗(yàn) 305
10.3.2車載標(biāo)定試驗(yàn) 307
10.3.3車轍試驗(yàn)及對(duì)比 310
10.4構(gòu)造深度檢測(cè)試驗(yàn) 313
10.4.1雙激光位移傳感器構(gòu)造深度試驗(yàn) 313
10.4.2實(shí)車構(gòu)造深度試驗(yàn) 314
10.4.3試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比及分析 316
10.5路面損壞檢測(cè)試驗(yàn) 316
10.5.1路面損壞數(shù)字圖像檢測(cè)試驗(yàn) 317
10.5.2同步頻閃照明試驗(yàn) 318
10.5.3LED聚光照明試驗(yàn) 318
10.5.4裂縫識(shí)別試驗(yàn) 319
10.6環(huán)境檢測(cè)試驗(yàn) 321
10.7智能檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用 322
參考文獻(xiàn) 328