一種三維線激光車轍檢測設(shè)備及其室內(nèi)參數(shù)標(biāo)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種三維激光檢測設(shè)備與方法，具體涉及一種三維線激光車轍檢測設(shè) 備及其室內(nèi)參數(shù)標(biāo)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技水平的不斷發(fā)展，車轍檢測技術(shù)也從早期的接觸式路面檢測技術(shù)發(fā)展到 現(xiàn)在的非接觸式路面檢測技術(shù)。因?yàn)槌暡▊鞲衅鳈z測技術(shù)受環(huán)境影響較大，同時(shí)接收裝 置安置要求較高，所以路面激光車轍檢測技術(shù)成為非接觸式檢測的主要方式。
[0003] 目前國外多采用橫向分布3個(gè)、5個(gè)、7-31個(gè)激光點(diǎn)的點(diǎn)激光傳感器車轍儀（共梁 多激光傳感器車轍儀）進(jìn)行檢測。然而，對(duì)于點(diǎn)傳感器檢測儀，一方面，由于其傳感器數(shù)目 的限制，點(diǎn)激光車轍檢測儀往往無法準(zhǔn)確充分地獲取車轍斷面形態(tài)數(shù)據(jù)，尤其是對(duì)于實(shí)際 車轍橫斷面寬度大于檢測車寬度的情況（點(diǎn)數(shù)少于13點(diǎn)的車轍檢測儀誤差尤其較大）；另 一方面，點(diǎn)激光對(duì)汽車行駛的要求較高，即檢測車的行車軌跡必須沿著實(shí)際車轍帶行駛，這 使得點(diǎn)激光檢測儀在實(shí)際檢測時(shí)，稍有偏差就會(huì)無法得到準(zhǔn)確的車轍形態(tài)特征，從而導(dǎo)致 點(diǎn)激光傳感器車轍儀測得的（最大）車轍深度常常偏于保守。相關(guān)研究表明：當(dāng)傳感器數(shù) 目n〈21時(shí)，隨著傳感器數(shù)目的增加，車轍測量最大誤差減小較快；當(dāng)n>33時(shí)，該衰減開始 緩慢。因此，在一般準(zhǔn)確度檢測時(shí)，至少要選用n = 21，才能保證車轍的最大誤差不超過 5% ;在較高準(zhǔn)確度檢測時(shí)，選n = 33才可保證車轍檢測的最大誤差不超過2%。
[0004] 隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，3D線激光車轍成像技術(shù)由于可獲取高密度的車轍橫斷面數(shù) 據(jù)（幾百至幾千個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)）而成為目前車轍檢測的主要發(fā)展方向。然而，目前仍沒有基于 3D線激光車轍檢測的相關(guān)室內(nèi)檢測標(biāo)定設(shè)備與方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，提供一種三維線激光車轍檢測設(shè)備及 其室內(nèi)參數(shù)標(biāo)定方法，該設(shè)備及方法能夠針對(duì)3D線激光檢測儀進(jìn)行室內(nèi)參數(shù)標(biāo)定與檢測 精度標(biāo)定。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：本發(fā)明的一種三維線激光車轍檢測 設(shè)備，包括3D線激光架設(shè)設(shè)備，
[0007] 所述的3D線激光架設(shè)設(shè)備包括兩個(gè)相互平行的鋼桁架，兩個(gè)鋼桁架頂端通過端 面連接板連接，且端面連接板能夠沿鋼桁架的內(nèi)側(cè)軌道上下滑動(dòng)，在端面連接板上固定有 用于檢測測量模型的激光檢測儀；
[0008] 在每個(gè)鋼桁架的底端均設(shè)置有用于支撐鋼桁架的支架；
[0009] 所述的3D線激光檢測儀器的輸出端與計(jì)算機(jī)相連，3D線激光檢測儀器的輸入端 分別與電源和I/O數(shù)據(jù)接口相連。
[0010] 所述的端面連接板的兩端分別通過型號(hào)為8080-50直角支架固定在鋼桁架上；
[0011] 所述的支架為三角支架，且在支架底部均設(shè)置有蹄腳。
[0012] 所述的3D線激光檢測儀器的型號(hào)為Gocator 2075 ;
[0013] 所述的測量模型為量塊或浙青車轍板；且測量模型采用尺寸為 300mm X 300mm X 60mm的浙青車撤板。
[0014] 所述的測量模型位于3D線激光檢測儀器的正下方，且其與3D線激光檢測儀器之 間的距離彡1. 2m。
[0015] 本發(fā)明的一種三維線激光車轍檢測設(shè)備的室內(nèi)參數(shù)標(biāo)定方法，包括以下步驟：
[0016]1)、確定最佳性能參數(shù)：
[0017] 調(diào)整和校準(zhǔn)3D線激光檢測儀器的參數(shù)后，確定3D線激光檢測儀器的最佳曝光值 以及3D線激光架設(shè)設(shè)備的最佳架設(shè)高度，并執(zhí)行步驟2);
[0018] 2)、采集車轍深度：
[0019] 將3D線激光檢測儀器及3D線激光架設(shè)設(shè)備分別調(diào)整至最佳曝光值及最佳架設(shè)高 度，取P組尺寸相同深度不同的浙青車轍板；
[0020] 采用3D線激光檢測儀器對(duì)車轍深度相同的每組浙青車轍板的車轍深度均重復(fù)檢 測n次，得到p組車轍深度相同情況下的n次檢測值x pn;
[0021] 3)、車轍深度數(shù)據(jù)分析：
[0022] A)、根據(jù)步驟2)得到的數(shù)據(jù)，通過組內(nèi)方差計(jì)算公式，每組車轍深度相同的n次重 復(fù)檢測值的組內(nèi)方差必，得到p組組內(nèi)方差，計(jì)算車轍深度相同的p組浙青車轍板的組間 方差s 2mi;
[0023]B)、將p組浙青車轍板中的最大組內(nèi)方差與總方差值的比值和組內(nèi)方差的最大臨 界值進(jìn)行比較，當(dāng)某一組最大組內(nèi)方差與總方差值的比值大于組內(nèi)方差的最大臨界值時(shí)， 剔除最大組內(nèi)方差所在組的數(shù)據(jù)，將車轍深度相同情況下的P組浙青車轍板的最大組內(nèi)方 差與最小組內(nèi)方差的比值大于最大閾值時(shí)，則剔除最小方差所在實(shí)驗(yàn)組的數(shù)據(jù)；
[0024] C)、根據(jù)步驟3)得到的數(shù)據(jù)計(jì)算每組數(shù)據(jù)的組內(nèi)偏差系數(shù)以及組間偏差系數(shù)，并 將組內(nèi)偏差系數(shù)與組間偏差系數(shù)分別和最大容許組內(nèi)偏差系數(shù)及最大容許組間偏差系數(shù) 進(jìn)行比較，當(dāng)組內(nèi)偏差系數(shù)大于最大容許組內(nèi)偏差系數(shù)，組間偏差系數(shù)大于最大容許組間 偏差系數(shù)時(shí)，執(zhí)行步驟2);當(dāng)組內(nèi)偏差系數(shù)及組間偏差系數(shù)均符合要求時(shí)，執(zhí)行步驟4);
[0025]4)、室內(nèi)車轍深度指標(biāo)的識(shí)別與標(biāo)定：
[0026] 將步驟3)得到的每組浙青車轍板的測量值與其實(shí)際值進(jìn)行比較，當(dāng)測量值與其 實(shí)際值的精度誤差大于5 %，則執(zhí)行步驟2)，同時(shí)，驗(yàn)證測量值的重復(fù)性，并驗(yàn)證測量值與 實(shí)際值之間是否滿足浙青車轍板的測量值與其實(shí)際值之間的線性回歸方程且實(shí)際值與測 量值之間的相關(guān)系數(shù)大于〇. 90 ;直至測量值與其實(shí)際值的精度誤差< 5%，當(dāng)測量值與其 實(shí)際值的精度誤差< 5%時(shí)，記錄此時(shí)的3D線激光檢測儀器配置與調(diào)節(jié)情況。
[0027] 所述的步驟1)的具體步驟為：
[0028] a)、調(diào)節(jié)3D線激光架設(shè)設(shè)備高度的平整性、根據(jù)外界光線環(huán)境調(diào)整3D線激光檢測 儀器的曝光值以及校正其基準(zhǔn)線；
[0029] b)、調(diào)整與校正3D線激光檢測儀器后，將3D線激光檢測儀器檢測頻率調(diào)至最大 值，檢測速度調(diào)至60km/h，將3D線激光架設(shè)設(shè)備（1)調(diào)整至不同高度，測量在相同高度下曝 光值以等間隔M us變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的識(shí)別率，當(dāng)識(shí)別率大于等于95%，即得最佳曝光值以及 最佳架設(shè)高度。
[0030] 所述的真實(shí)值采用精度為0. 1mm游標(biāo)卡尺測量浙青車轍板不同位置的高度，將不 同位置的高度取平均值得到。
[0031] 所述的組內(nèi)方差計(jì)算公式為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種三維線激光車轍檢測設(shè)備，其特征在于：包括3D線激光架設(shè)設(shè)備（I)， 所述的3D線激光架設(shè)設(shè)備（1)包括兩個(gè)相互平行的鋼桁架（1-2)，兩個(gè)鋼桁架（1-2) 頂端通過端面連接板（1-1)連接，且端面連接板（1-1)能夠沿鋼桁架（1-2)的內(nèi)側(cè)