一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置及其檢測方法，包括：圖像信息采集單元，固定設(shè)置于檢測車車尾下部的左右兩側(cè)，用以獲取檢測車所處位置的路面圖像信息并生成圖片；圖像信息處理單元，輸入端與圖像信息采集單元的輸出端電連接，用以識別圖片中路面圖像信息的路面標(biāo)志線并處理后獲得路面標(biāo)志線的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息；圖像信息檢測單元，輸入端與圖像信息處理單元的輸出端電連接，用以檢測路面標(biāo)志線的缺陷和破損情況；定位信息采集單元，用以獲得路面標(biāo)志線的地理位置信息。本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)，采用檢測車和檢測設(shè)備的集成，降低了檢測過程中的安全隱患，也避免了復(fù)雜路面受車輛和行人的影響，檢測的準(zhǔn)確性高，提高了作業(yè)效率和質(zhì)量。
【專利說明】
一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代交通系統(tǒng)已經(jīng)十分發(fā)達(dá)，但由于道路交通安全問題，人們對道路交通環(huán)境的 需求也越來越高。其中，路面標(biāo)志線是引導(dǎo)車輛安全駕駛的重要部分，通過圖案、符號、文字 等直接傳遞給駕駛?cè)?、行人?zhǔn)確的視覺信息。一方面有效的路面標(biāo)志線可以減少交通事故、 保障暢通的交通環(huán)境;另一方面路面標(biāo)志線也是道路景觀美化工程的一部分。但是，使用一 段時(shí)間后，路面標(biāo)志線會出現(xiàn)破損、可見性自然退化等缺陷，影響其交通指向功能和道路美 觀，因此，從道路養(yǎng)護(hù)出發(fā)，需要對路面標(biāo)志線的缺陷破損進(jìn)行定期檢測。
[0003] 現(xiàn)有的傳統(tǒng)檢測方法是人工現(xiàn)場目測評價(jià)或手工測量采集，其缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 而且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性易受人為因素干擾，同時(shí)現(xiàn)場采集操作存在安全隱患。
[0004] 現(xiàn)有的新型檢測方法是采用機(jī)器視覺系統(tǒng)檢測路面標(biāo)志線，但這種手段多用于車 輛導(dǎo)航系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是在復(fù)雜路面易受車輛、行人等非檢測信息干擾，而且不能對所檢測的 路面標(biāo)志線進(jìn)彳丁精確定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置及其檢測方 法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明提供一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，包括：
[0008] 圖像信息采集單元，其固定設(shè)置于檢測車車尾下部的左右兩側(cè)，用以獲取檢測車 所處位置的路面圖像信息并生成圖片；
[0009] 圖像信息處理單元，其輸入端與圖像信息采集單元的輸出端電連接，用以識別圖 片中路面圖像信息的路面標(biāo)志線并處理后獲得路面標(biāo)志線的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息； [0010]圖像信息檢測單元，其輸入端與圖像信息處理單元的輸出端電連接，用以檢測路 面標(biāo)志線的缺陷和破損情況；
[0011] 定位信息采集單元，用以獲得路面標(biāo)志線的地理位置信息。
[0012] 本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)，采用檢測車和檢測設(shè)備的集成，降低了檢測過程中的安 全隱患，也避免了復(fù)雜路面受車輛和行人的影響，檢測的準(zhǔn)確性高，提高了作業(yè)效率和質(zhì) 量。
[0013] 其中，上述的圖像信息采集單元包括兩個(gè)高速面陣相機(jī)，其分別固定設(shè)置于檢測 車車尾下部的左右兩側(cè)；
[0014] 上述的定位信息采集單元包括旋轉(zhuǎn)編碼器和GPS接收器，旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置于檢測 車的車輪上用以記錄檢測車的行駛里程，GPS接收器設(shè)置于檢測車上用以獲取檢測車的地 理位置信息。
[0015] 作為優(yōu)選的方案，上述的定位信息采集單元與檢測車的車載導(dǎo)航裝置連接，用以 獲取檢測車的地理位置信息并在車載導(dǎo)航裝置的導(dǎo)航地圖上標(biāo)出破損的路面標(biāo)志線位置 以共享給道路養(yǎng)護(hù)車。
[0016] 請補(bǔ)充圖像信息處理單元的組成以及之間的連接關(guān)系。
[0017] 作為優(yōu)選的方案，上述的還設(shè)置有固定于檢測車內(nèi)的圖像信息存儲與監(jiān)測單元， 包括信息存儲卡和車載計(jì)算機(jī)，信息存儲卡的輸入端與圖像信息采集單元、圖像信息處理 單元、圖像信息檢測單元、定位信息采集單元的輸出端電連接，信息存儲卡的輸出端與車載 計(jì)算機(jī)的輸入端電連接，用以對所檢測的路面圖像信息、路面標(biāo)志線的面積和形狀信息、地 理位置信息、以及識別區(qū)域是否破損的結(jié)論進(jìn)行存儲和顯示。
[0018] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn)：
[0019] 作為優(yōu)選的方案，本發(fā)明還提供一種路面標(biāo)志線缺陷檢測方法，應(yīng)用了上述的路 面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，包括以下步驟：
[0020] 步驟1:驅(qū)動檢測車駛?cè)氪龣z測道路，定位信息采集單元開始采集地理位置信息確 定檢測車的位置信息；
[0021] 步驟2:在檢測車行進(jìn)過程中，采用兩個(gè)高速面陣相機(jī)采集路面圖像信息并生成圖 片；
[0022]步驟3:圖片信息處理單元根據(jù)兩個(gè)高速面陣相機(jī)拍到的圖片進(jìn)行圖像處理，將圖 片中的路面標(biāo)志線識別出來，確定識別區(qū)域的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息；
[0023] 步驟4:圖片信息檢測單元根據(jù)識別出來的路面標(biāo)志線進(jìn)行圖像處理，檢測路面標(biāo) 志線是否有缺陷和破損。
[0024] 作為優(yōu)選的方案，上述的還包括步驟5:控制圖像信息存儲與監(jiān)測單元工作，信息 存儲卡將路面標(biāo)志線面積和形狀的數(shù)據(jù)信息、地理位置信息、以及識別區(qū)域是否破損的結(jié) 論存儲，并將檢測結(jié)果顯示在車載計(jì)算機(jī)上。
[0025] 作為優(yōu)選的方案，上述的步驟4判斷檢測路面標(biāo)志線是否有缺陷和破損的方法包 括以下步驟：
[0026] (1)在識別區(qū)域的平面上建立坐標(biāo)系，以區(qū)域長度方向?yàn)閄方向，寬度方向?yàn)閥方 向，區(qū)域上各點(diǎn)組成一個(gè)區(qū)域空間XY;
[0027] (2)在區(qū)域長度方向即X方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為η段，形成η個(gè)X方向尺寸相同的小 識別區(qū)域；
[0028] (3)對η個(gè)小識別區(qū)域，分別擬合出對應(yīng)的最小包絡(luò)矩形；
[0029] (4)根據(jù)以下公式計(jì)算：
[0030] Δ i =Ai~ai
[0031] 其中，A1表示第i個(gè)小識別區(qū)域的破損面積差，ai表示每個(gè)小識別區(qū)域的面積，Ai 表示第1個(gè)小識別區(qū)域?qū)?yīng)的最小包絡(luò)矩形的面積；
[0032] (5)根據(jù)以下公式計(jì)算：
[0033]
[0034] 其中，z表示識別區(qū)域的總破損面積差；
[0035] (6)設(shè)定一個(gè)破損程度極限值δ，若ζ<δ，則認(rèn)為無破損;若2>3,則認(rèn)為有破損。
[0036] 采用上述的優(yōu)選方案，對于檢測路面標(biāo)志線的矩形度更準(zhǔn)確、更有效。
[0037] 作為優(yōu)選的方案，上述的步驟4判斷檢測路面標(biāo)志線是否有缺陷和破損的方法包 括以下步驟：
[0038] (1)在識別區(qū)域的平面上建立坐標(biāo)系，以區(qū)域長度方向?yàn)閄方向，寬度方向?yàn)閥方 向，區(qū)域上各點(diǎn)組成一個(gè)區(qū)域空間XY;
[0039] (2)在區(qū)域長度方向即X方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為η段，形成η個(gè)X方向尺寸相同的小 識別區(qū)域；
[0040] (3)計(jì)算每個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為S1;并找出面積最大的區(qū)域，記為S 0;
[0041 ] Μ)枏抿WT公忒i+笪.
[0042] '
[0043] 其中，α表示識別區(qū)域X方向的總破損面積差；
[0044] (5)在區(qū)域?qū)挾确较蚣磞方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為m段，形成個(gè)m方向尺寸相同的小識 別區(qū)域；
[0045] (6)計(jì)算每個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為并找出面積最大的區(qū)域，記為Po;
[0046] (7)根據(jù)以下公式計(jì)算：
[0047]其中，b表示識別區(qū)域y方向的總破損面積差；
[0048] (8)根據(jù)以下公式計(jì)算:c = a+b
[0049]其中，c表示識別區(qū)域的綜合破損面積差；
[0050] (9)設(shè)定一個(gè)破損程度極限值δ，若(：<δ，則認(rèn)為無破損;若(：>3,則認(rèn)為有破損。
【附圖說明】
[0051] 圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖。
[0052] 圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的檢測車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053] 圖3為本發(fā)明一種實(shí)施方式的路面標(biāo)志線缺陷檢測方法的流程圖。
[0054]圖4為本發(fā)明一種實(shí)施方式的路面標(biāo)志線缺陷檢測方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055] 圖5為本發(fā)明另一種實(shí)施方式的路面標(biāo)志線缺陷檢測方法的流程圖。
[0056] 圖6為本發(fā)明另一種實(shí)施方式的路面標(biāo)志線缺陷檢測方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]其中，1.檢測車，2.定位信息采集單元，3.圖像信息采集單元。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0059] 為了達(dá)到本發(fā)明的目的，如圖1至圖4所示，在本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式中提供 一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，包括：
[0060] 圖像信息采集單元3,其固定設(shè)置于檢測車1車尾下部的左右兩側(cè)，用以獲取檢測 車1所處位置的路面圖像信息并生成圖片；
[0061] 圖像信息處理單元，其輸入端與圖像信息采集單元3的輸出端電連接，用以識別圖 片中路面圖像信息的路面標(biāo)志線并處理后獲得路面標(biāo)志線的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息；
[0062]圖像信息檢測單元，其輸入端與所述圖像信息處理單元的輸出端電連接，用以檢 測路面標(biāo)志線的缺陷和破損情況；
[0063]定位信息采集單元，用以獲得路面標(biāo)志線的地理位置信息。
[0064] 本實(shí)施方式相較于現(xiàn)有技術(shù)，采用檢測車和檢測設(shè)備的集成，降低了檢測過程中 的安全隱患，也避免了復(fù)雜路面受車輛和行人的影響，檢測的準(zhǔn)確性高，提高了作業(yè)效率和 質(zhì)量。
[0065] 其中，上述的圖像信息采集單元包括兩個(gè)高速面陣相機(jī)，其分別固定設(shè)置于檢測 車車尾下部的左右兩側(cè)；
[0066] 上述的定位信息采集單元包括旋轉(zhuǎn)編碼器和GPS接收器，旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置于檢測 車的車輪上用以記錄檢測車的行駛里程，GPS接收器設(shè)置于檢測車上用以獲取檢測車的地 理位置信息。
[0067]為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在前述內(nèi) 容的基礎(chǔ)上，上述的定位信息采集單元與檢測車的車載導(dǎo)航裝置連接，用以獲取檢測車的 地理位置信息并在車載導(dǎo)航裝置的導(dǎo)航地圖上標(biāo)出破損的路面標(biāo)志線位置以共享給道路 養(yǎng)護(hù)車。
[0068]請補(bǔ)充圖像信息處理單元的組成以及之間的連接關(guān)系。
[0069] 作為優(yōu)選的方案，上述的還設(shè)置有固定于檢測車內(nèi)的圖像信息存儲與監(jiān)測單元， 包括信息存儲卡和車載計(jì)算機(jī)，信息存儲卡的輸入端與圖像信息處理單元、圖像信息檢測 單元、定位信息采集單元的輸出端電連接，信息存儲卡的輸出端與車載計(jì)算機(jī)的輸入端電 連接，用以對所檢測的路面圖像信息、路面標(biāo)志線的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息、地理位置信 息、以及識別區(qū)域是否破損的結(jié)論進(jìn)行存儲和顯示。
[0070] 為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在前述內(nèi) 容的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例還提供一種路面標(biāo)志線缺陷檢測方法，應(yīng)用了上述的路面標(biāo)志線缺 陷檢測裝置，包括以下步驟：
[0071 ]步驟1:驅(qū)動檢測車駛?cè)氪龣z測道路，定位信息采集單元開始采集地理位置信息確 定檢測車的位置信息；
[0072]步驟2:在檢測車行進(jìn)過程中，采用兩個(gè)高速面陣相機(jī)采集路面圖像信息并生成圖 片；
[0073]步驟3:圖片信息處理單元根據(jù)兩個(gè)高速面陣相機(jī)拍到的圖片進(jìn)行圖像處理，將圖 片中的路面標(biāo)志線識別出來，確定識別區(qū)域的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息；
[0074] 步驟4:圖片信息檢測單元根據(jù)識別出來的路面標(biāo)志線進(jìn)行圖像處理，檢測路面標(biāo) 志線是否有缺陷和破損。
[0075] 作為優(yōu)選的方案，上述的還包括步驟五:控制圖像信息存儲與監(jiān)測單元工作，信息 存儲卡將路面標(biāo)志線面積和形狀的數(shù)據(jù)信息、地理位置信息、以及識別區(qū)域是否破損的結(jié) 論存儲，并將檢測結(jié)果顯示在車載計(jì)算機(jī)上。
[0076] 如圖3所示，為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式 中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的步驟四判斷檢測路面標(biāo)志線是否有缺陷和破損的方法包 括以下步驟：
[0077] (1)在識別區(qū)域的平面上建立坐標(biāo)系，以區(qū)域長度方向?yàn)閄方向，寬度方向?yàn)閥方 向，區(qū)域上各點(diǎn)組成一個(gè)區(qū)域空間XY;
[0078] (2)在區(qū)域長度方向即X方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為η(η取5)段，形成5個(gè)X方向尺寸相 同的小識別區(qū)域；
[0079] (3)對所述5個(gè)小識別區(qū)域，分別擬合出對應(yīng)的最小包絡(luò)矩形；
[0080] (4)計(jì)算第1個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為a1;計(jì)算第1個(gè)小識別區(qū)域?qū)?yīng)的最小包絡(luò) 矩形的面積，記為Αι，計(jì)算；Δ ：L=Ai-ai
[0081] 計(jì)算第2個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為a2;計(jì)算第2個(gè)小識別區(qū)域?qū)?yīng)的最小包絡(luò)矩 形的面積，記為A2,計(jì)算：；A 2=A2-a2
[0082] 計(jì)算第3個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為a3;計(jì)算第3個(gè)小識別區(qū)域?qū)?yīng)的最小包絡(luò)矩 形的面積，記為A3,計(jì)算：；A 3=A3-a3
[0083] 計(jì)算第4個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為a4;計(jì)算第4個(gè)小識別區(qū)域?qū)?yīng)的最小包絡(luò)矩 形的面積，記為A4,計(jì)算：；A 4=A4-a4
[0084] 計(jì)算第5個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為a5;計(jì)算第5個(gè)小識別區(qū)域?qū)?yīng)的最小包絡(luò)矩 形的面積，記為A5,計(jì)算：；A 5=A5-a5
[0085] (5)根據(jù)以下公式計(jì)算：
[0086]
[0087] 其中，z表示識別區(qū)域的總破損面積差；
[0088] (6)設(shè)定一個(gè)破損程度極限值δ，若ζ<δ，則認(rèn)為無破損;若2>3,則認(rèn)為有破損。
[0089] 采用上述的優(yōu)選方案，對于檢測路面標(biāo)志線的矩形度更準(zhǔn)確、更有效。
[0090] 如圖4所示，為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式 中，在前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，上述的步驟四判斷檢測路面標(biāo)志線是否有缺陷和破損的方法包 括以下步驟：
[0091] (1)在識別區(qū)域的平面上建立坐標(biāo)系，以區(qū)域長度方向?yàn)閄方向，寬度方向?yàn)閥方 向，區(qū)域上各點(diǎn)組成一個(gè)區(qū)域空間XY;
[0092] (2)在區(qū)域長度方向即X方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為η (η取10)段，形成10個(gè)X方向尺寸 相同的小識別區(qū)域；
[0093] (3)計(jì)算每個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為S1;并找出面積最大的區(qū)域，記為S 0;
[0094] (4)根據(jù)以下公式計(jì)算：
[0095]
[0096] 其中，α表示識別區(qū)域X方向的總破損面積差；
[0097] (5)在區(qū)域?qū)挾确较蚣磞方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為m(m取20)段，形成個(gè)20方向尺寸相 同的小識別區(qū)域；
[0098] (6)計(jì)算每個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為并找出面積最大的區(qū)域，記為Po;
[0099] (7)根據(jù)以下公式計(jì)算
[0100]其中，b表示識別區(qū)域y方向的總破損面積差；
[0101] (8)根據(jù)以下公式計(jì)算:c = a+b
[0102]其中，c表示識別區(qū)域的綜合破損面積差；
[0103] (9)設(shè)定一個(gè)破損程度極限值δ，若(：<δ，則認(rèn)為無破損;若(：>3,則認(rèn)為有破損。
[0104]為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實(shí)施效果，在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在前述內(nèi) 容的基礎(chǔ)上，上述的步驟3中，圖片信息處理單元結(jié)合HALCON機(jī)器視覺軟件，將圖像中的路 面標(biāo)志線的區(qū)域識別出來。
[0105]對于面陣相機(jī)獲得的路面圖像Actual Image，利用sobel算子提取圖像邊緣，得到 梯度區(qū)域圖像Gradient;并設(shè)定兩個(gè)閥值以確定灰度值范圍，對圖像進(jìn)行閾值處理，得到只 有兩個(gè)灰度值的二值圖像，即區(qū)分出振幅較大的區(qū)域，并賦予對應(yīng)輸出圖像的像素為白色 (255)，獲得設(shè)定灰度值范圍內(nèi)的圖像區(qū)域圖像Points;接著將提取出的白色像素點(diǎn)著色， 用綠色標(biāo)識，由此得到識別區(qū)域RegionFi I IUp。
[0106]其中的具體算法步驟如下：
[0107] (1)讀取面陣相機(jī)獲得的路面圖像Actual Image，設(shè)左上角的第一個(gè)像素為原點(diǎn)， 向右為X軸的正方向，向下為y軸的正方向。
[0108] (2)縮減圖像定義域，得到指定網(wǎng)格區(qū)域StreetGrid內(nèi)的Actual Image圖像，輸出 為覆蓋區(qū)域圖像Mask。
[0109] (3)圖像邊緣增強(qiáng)處理，為后續(xù)閾值處理做準(zhǔn)備。
[0110] (4)使用SObel算子提取覆蓋區(qū)域圖像Mask的圖像邊緣，計(jì)算：
[0111] !,
[0112]
[0113] 衫則圖像水平邊緣、垂直邊緣的模板， F為原始圖像，Gx、Gy分別為經(jīng)過水平邊緣檢測、垂直邊緣檢測的圖像，G為邊緣檢測的梯度。
[0114 ] 利用"sum-ab s"濾波類型，得到梯度區(qū)域圖像Grad i ent 〇
[0115] (5)對梯度區(qū)域Gradient進(jìn)行閾值處理，通過兩個(gè)閥值將圖像邊緣提取出來。
[0116]設(shè)定兩個(gè)閥值 MinGray、MaxGray，
[0117]
[0118] 共中，U，y)是骰處埋的柹度兇頌Gradi ent中的傢系點(diǎn)坐標(biāo)；F (X，y)為被處理的梯 度區(qū)域Gradient中的像素點(diǎn)的灰度值;Q(x，y)為處理后獲得的新區(qū)域Points中的像素點(diǎn)的 像素值。由此得到只有兩個(gè)灰度值的二值圖像，即區(qū)分出振幅較大的區(qū)域，并賦予對應(yīng)輸出 圖像的像素為白色（255)，獲得灰度值在MinGray彡F(x，y) SMaxGray范圍內(nèi)的圖像區(qū)域 Points0
[0119] (6)以檢測出的圖像區(qū)域Points中的點(diǎn)為中心進(jìn)行矩形擴(kuò)張，得到膨脹區(qū)域 RegionDilation0
[0120] (7)縮減圖像定義域，得到膨脹區(qū)域RegionDilation內(nèi)的Actual Image圖像，輸出 為白色車道線區(qū)域StripGray。即把白色車道線從圖像中提取出來
[0121] (8)對白色車道線區(qū)域StripGray進(jìn)行閾值處理，二值化，即找出振幅較大的區(qū)域， 獲得灰度值在190-225范圍內(nèi)的路面標(biāo)志線區(qū)域Strip
[0122] (9)填充，對路面標(biāo)志線區(qū)域Strip中的白色像素點(diǎn)用綠色進(jìn)行著色，得到車道線 填充區(qū)域Reg i onFi I IUp，即識別區(qū)域。
[0123] 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，其特征在于，包括： 圖像信息采集單元，其固定設(shè)置于檢測車車尾下部的左右兩側(cè)，用以獲取檢測車所處 位置的路面圖像信息并生成圖片； 圖像信息處理單元，其輸入端與所述圖像信息采集單元的輸出端電連接，用以識別圖 片中路面圖像信息的路面標(biāo)志線并處理后獲得路面標(biāo)志線的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息； 圖像信息檢測單元，其輸入端與所述圖像信息處理單元的輸出端電連接，用以檢測路 面標(biāo)志線的缺陷和破損情況； 定位信息采集單元，用以獲得路面標(biāo)志線的地理位置信息。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，其特征在于，所述圖像信息采集單 元包括兩個(gè)高速面陣相機(jī)，其分別固定設(shè)置于檢測車車尾下部的左右兩側(cè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，其特征在于，所述定位信息采集單 元包括旋轉(zhuǎn)編碼器和GPS接收器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置于檢測車的車輪上用以記錄檢測車 的行駛里程，所述GPS接收器設(shè)置于檢測車上用以獲取檢測車的地理位置信息。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，其特征在于，所述定位信息采集單 元與檢測車的車載導(dǎo)航裝置連接，用以獲取檢測車的地理位置信息并在車載導(dǎo)航裝置的導(dǎo) 航地圖上標(biāo)出破損的路面標(biāo)志線位置以共享給道路養(yǎng)護(hù)車。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，其特征在于，所述圖像信息處理單 元包括圖像識別器和信息處理器，所述圖像識別器的輸入端與所述圖像信息采集單元輸出 端電連接，所述圖像識別器的輸出端與所述信息處理器的輸入端電連接，所述信息處理器 的輸出端與所述圖像信息檢測單元的輸入端電連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測裝置，其特征在于，還設(shè)置有固定于檢測 車內(nèi)的圖像信息存儲與監(jiān)測單元，包括信息存儲卡和車載計(jì)算機(jī)，所述信息存儲卡的輸入 端與所述圖像信息采集單元、圖像信息處理單元、圖像信息檢測單元、定位信息采集單元的 輸出端電連接，所述信息存儲卡的輸出端與所述車載計(jì)算機(jī)的輸入端電連接，用以對所檢 測的路面圖像信息、路面標(biāo)志線的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息、地理位置信息、以及識別區(qū)域是 否破損的結(jié)論進(jìn)行存儲和顯示。7. -種路面標(biāo)志線缺陷檢測方法，其特征在于，應(yīng)用了如權(quán)利要求1-5任一所述的路面 標(biāo)志線缺陷檢測裝置，包括以下步驟： 步驟1:驅(qū)動檢測車駛?cè)氪龣z測道路，定位信息采集單元開始采集地理位置信息確定檢 測車的位置信息； 步驟2:在檢測車行進(jìn)過程中，采用兩個(gè)高速面陣相機(jī)采集路面圖像信息并生成圖片； 步驟3:圖片信息處理單元根據(jù)兩個(gè)高速面陣相機(jī)拍到的圖片進(jìn)行圖像處理，將圖片中 的路面標(biāo)志線識別出來，確定識別區(qū)域的面積和形狀的數(shù)據(jù)信息； 步驟4:圖片信息檢測單元根據(jù)識別出來的路面標(biāo)志線進(jìn)行圖像處理，檢測路面標(biāo)志線 是否有缺陷和破損。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測方法，其特征在于，還包括步驟5:控制圖 像信息存儲與監(jiān)測單元工作，信息存儲卡將路面標(biāo)志線面積和形狀的數(shù)據(jù)信息、地理位置 信息、以及識別區(qū)域是否破損的結(jié)論存儲，并將檢測結(jié)果顯示在車載計(jì)算機(jī)上。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟4判斷檢測 路面標(biāo)志線是否有缺陷和破損的方法包括以下步驟： (1) 在識別區(qū)域的平面上建立坐標(biāo)系，以區(qū)域長度方向?yàn)閄方向，寬度方向?yàn)閥方向，區(qū) 域上各點(diǎn)組成一個(gè)區(qū)域空間XY; (2) 在區(qū)域長度方向即X方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為η段，形成η個(gè)X方向尺寸相同的小識別 區(qū)域； (3) 對所述η個(gè)小識別區(qū)域，分別擬合出對應(yīng)的最小包絡(luò)矩形； (4) 根據(jù)以下公式計(jì)算： Λ i=Ai~ai 其中，A1表示第i個(gè)小識別區(qū)域的破損面積差，ai表示每個(gè)小識別區(qū)域的面積，Ai表示 第1個(gè)小識別區(qū)域?qū)?yīng)的最小包絡(luò)矩形的面積； (5) 根據(jù)以下公式計(jì)算：其中，z表示識別區(qū)域的總破損面積差； (6) 設(shè)定一個(gè)破損程度極限值δ，若ζ<δ，則認(rèn)為無破損;若2>3,則認(rèn)為有破損。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的路面標(biāo)志線缺陷檢測方法，其特征在于，所述步驟4判斷檢測 路面標(biāo)志線是否有缺陷和破損的方法包括以下步驟： (1) 在識別區(qū)域的平面上建立坐標(biāo)系，以區(qū)域長度方向?yàn)閄方向，寬度方向?yàn)閥方向，區(qū) 域上各點(diǎn)組成一個(gè)區(qū)域空間XY; (2) 在區(qū)域長度方向即X方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為η段，形成η個(gè)X方向尺寸相同的小識別 區(qū)域； (3) 計(jì)算每個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為S1;并找出面積最大的區(qū)域，記為S0; (4) 根據(jù)以下公式計(jì)算：其中，α表示識別區(qū)域X方向的總破損面積差； (5) 在區(qū)域?qū)挾确较蚣磞方向?qū)⒆R別區(qū)域均分為m段，形成個(gè)m方向尺寸相同的小識別區(qū) 域； (6) 計(jì)算每個(gè)小識別區(qū)域的面積，記為Pj;并找出面積最大的區(qū)域，記為Po; (7) 根據(jù)以下公式計(jì)算：其中，b表示識別區(qū)域y方向的總破損面積差； (8) 根據(jù)以下公式計(jì)算:c = a+b 其中，c表示識別區(qū)域的綜合破損面積差； (9) 設(shè)定一個(gè)破損程度極限值δ，若(：<δ，則認(rèn)為無破損;若(：>3,則認(rèn)為有破損。
【文檔編號】G01N21/88GK105891220SQ201610390149
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】許坤有, 劉廷杰, 王銳, 丁建華, 王棟, 薛萬標(biāo), 韓毅
【申請人】昆山市交通工程試驗(yàn)檢測中心有限公司