隨著我國道路建設(shè)的不斷發(fā)展,路面養(yǎng)護(hù)與管理任務(wù)日益艱巨�，F(xiàn)有道路主要采用水泥混凝土路面和瀝青路面,路面的刻槽紋理及形變病害,都直接影響行車安全與舒適性。然而,目前國內(nèi)外對于路面的檢測方法主要采用二維圖像檢測,無法獲取路面的宏觀紋理信息及形變信息。本文針對傳統(tǒng)檢測手段的不足,對三維激光成像技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,并針對路面刻槽及坑槽檢測應(yīng)用開發(fā)算法,研發(fā)了一套基于三維激光成像技術(shù)的路面三維檢測系統(tǒng),將其用于水泥路面刻槽紋理和瀝青路面坑槽檢測的應(yīng)用,具體內(nèi)容包括:(1)采用物理標(biāo)定塊實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的標(biāo)定,快速準(zhǔn)確實現(xiàn)系統(tǒng)標(biāo)定;(2)研究光條圖像的處理方法,提出改進(jìn)灰度重心模型提取激光條紋中心,實現(xiàn)亞像素級別光條中心提取,并且分析不同環(huán)境和路面特征對中心提取的影響,提高光條中心提取魯棒性;(3)創(chuàng)建二維灰度圖像和三維深度圖像,利用OpenGL重構(gòu)路面三維圖像,同步展示與保存多維度路面資產(chǎn)數(shù)據(jù);(4)結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實際應(yīng)用的需求,針對系統(tǒng)采集的路面三維數(shù)據(jù),開發(fā)混凝土路面刻槽尺寸和瀝青路面坑槽檢測指標(biāo)的提取算法,通過模擬實驗對算法的可靠性和準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證。其中,對于路面刻槽尺寸參數(shù)提取,各參數(shù)中組內(nèi)...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀評述
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 特色與創(chuàng)新
    1.5 研究技術(shù)路線
2 三維線掃激光系統(tǒng)搭建
    2.1 激光三角法原理
        2.1.1 斜入射式激光三角法
        2.1.2 垂直入射式激光三角法
    2.2 系統(tǒng)組成設(shè)計
        2.2.1 硬件組成
        2.2.2 軟件組成
    2.3 系統(tǒng)參數(shù)及數(shù)據(jù)精度
    2.4 本章小結(jié)
3 基于線掃激光的三維重構(gòu)技術(shù)
    3.1 三維激光系統(tǒng)標(biāo)定
    3.2 光條數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
        3.2.1 圖像數(shù)據(jù)采集
        3.2.2 圖像預(yù)處理
    3.3 亞像素中心提取算法
        3.3.1 灰度重心法
        3.3.2 高斯擬合法
        3.3.3 本文方法
        3.3.4 亞像素中心提取驗證
    3.4 線掃激光成像技術(shù)
        3.4.1 二維圖像創(chuàng)建
        3.4.2 三維路面重構(gòu)
    3.5 本章小結(jié)
4 基于三維激光點云數(shù)據(jù)的路面刻槽及坑槽檢測算法開發(fā)
    4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        4.1.1 基于像素級的圖像數(shù)據(jù)校正
        4.1.2 斷面傾斜坡度校正
        4.1.3 雙濾波器平滑
    4.2 刻槽三維尺寸參數(shù)提取
        4.2.1 滑動窗口雙閾值處理
        4.2.2 雙向遍歷刻槽提取
    4.3 坑槽三維形態(tài)參數(shù)提取
        4.3.1 凹槽區(qū)域檢測
        4.3.2 形態(tài)學(xué)腐蝕膨脹操作
        4.3.3 基于Canny算子的坑槽邊緣檢測
        4.3.4 坑槽參數(shù)計算
    4.4 本章小節(jié)
5 算法驗證和檢測應(yīng)用實例
    5.1 路面三維檢測算法驗證實驗
        5.1.1 模型制作
        5.1.2 數(shù)據(jù)獲取
        5.1.3 驗證結(jié)果分析
    5.2 檢測應(yīng)用實例
        5.2.1 實驗路段數(shù)據(jù)采集
        5.2.2 刻槽參數(shù)計算
        5.2.3 坑槽參數(shù)提取
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A
附錄 B
附錄 C
附錄 D
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝



本文編號：4018869