基于三維激光技術(shù)的瀝青路面坑槽檢測(cè)技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間：2020-07-11 01:24

【摘要】：坑槽作為瀝青路面最主要的損壞類型,不僅對(duì)道路結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,同時(shí)會(huì)對(duì)交通安全造成危害。隨著我國高速公路里程的不斷增長,交通量特別是重載交通量的持續(xù)快速增加,使得公路養(yǎng)護(hù)管理任務(wù)繁重而緊迫。全面綜合、可靠快速的掌握坑槽多維度指標(biāo)不僅能及時(shí)、有效的預(yù)防由坑槽引起的道路安全事故,還能為養(yǎng)護(hù)管理決策提供依據(jù);對(duì)于保障道路通行能力和服務(wù)水平,提升公路養(yǎng)護(hù)決策的科學(xué)化水平和養(yǎng)護(hù)資金使用效率具有重要意義。目前國內(nèi)廣泛采用單一的面積指標(biāo)衡量坑槽的嚴(yán)重程度,但由于坑槽成因的復(fù)雜性造成坑槽深度的多樣性,同一面積數(shù)值可能對(duì)應(yīng)不同的路面結(jié)構(gòu)層破壞程度,因而嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)層的損傷層位識(shí)別,同時(shí)也無法反映路面與車輛作用的真實(shí)情況,使得分析現(xiàn)有的坑槽面積檢測(cè)數(shù)據(jù)無法為管理者提供全面、真實(shí)、準(zhǔn)確的坑槽信息,制約了公路養(yǎng)護(hù)管理的科學(xué)化、精細(xì)化發(fā)展。本文通過大量相關(guān)資料和文獻(xiàn),詳細(xì)闡釋了三維激光檢測(cè)系統(tǒng)的組成及原理,并根據(jù)設(shè)備自身的特點(diǎn)和參數(shù)構(gòu)建了三維激光室內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)與室外三維激光檢測(cè)車;分析了檢測(cè)過程中原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生缺失點(diǎn)與突變點(diǎn)的原因,開發(fā)了基于八鄰域填充法與閾值剔除法的異常點(diǎn)處理方法;基于異常值處理后的數(shù)據(jù),本文提出坑槽多維度指標(biāo)提取方法,并在室內(nèi)試驗(yàn)中對(duì)該方法的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性進(jìn)行了驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,分析了激光線縱向間距對(duì)坑槽多維度指標(biāo)提取的誤差影響規(guī)律并給出了誤差回歸方程;對(duì)于實(shí)地坑槽檢測(cè),利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)瀝青路面坑槽進(jìn)行了有效識(shí)別,同時(shí),為了提高坑槽多維度指標(biāo)提取的計(jì)算效率,采用OSTU圖像二值化方法與方向包圍盒確定坑槽特征區(qū)域。最后,利用上述方法對(duì)實(shí)地坑槽進(jìn)行了檢測(cè),其準(zhǔn)確性滿足工程要求;最后,借助MATLAB平臺(tái)編制了路面坑槽多維度特征參數(shù)提取軟件,實(shí)現(xiàn)了坑槽多維度特征參數(shù)的自動(dòng)提取�；谌S激光建立的瀝青路面坑槽識(shí)別與多維度指標(biāo)提取方法,是對(duì)我國現(xiàn)有坑槽分析技術(shù)完善和補(bǔ)充。研究有助于我國瀝青路面病害檢測(cè)分析水平的提高,對(duì)推進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)管理的科學(xué)化、精細(xì)化建設(shè)具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U418.6
【圖文】：