沥青路面车辙深度检测系统研究

摘要

随着我国沥青公路建设的飞速发展，沥青公路在公路总里程中所占的比例越来越大，沥青公路建成后的管理与养护工作也需要快速的跟进；由于沥青公路使用年限为10年，我国早期的沥青公路已出现破损情况。车辙是沥青公路主要病害之一，破坏路面，危害行车安全。因此，如何对庞大的沥青公路资源进行快速、客观、准确的检测，对我国沥青公路工程施工质量评价及养护管理具有重要意义。 本文主要对沥青路面车辙深度检测系统进行研究。针对目前沥青路面车辙检测系统的关键问题，根据系统的主要功能和技术指标，在国内外先进技术的基础之上，选择合适的检测方法，提出解决关键问题的方案。 本文主要完成以下3方面工作： (1)研究国内外检测技术现状，结合检测系统的主要功能和技术指标，综合国内外的先进技术，选择合适的检测方案，采用基于线结构光的主动视觉法为检测方案，结合图像处理技术，实现对沥青路面进行无接触、无破损、高速度和高精度检测。 (2)针对实际的路面检测环境，选择合适的CCD摄像机及图像采集卡，并与特定的工控机平台相结合，组成图像分析系统的主要硬件环境，选取有效的路面图像算法完成路面图像的处理工作；该算法的主要步骤分两步：1)分别采用阈值分割和灰度邻域属性法消除白噪声及孤点噪声；2)使用B样条拟合重心法完成图像的细化工作。 (3)对沥青路面的车辙评价进行了分析。从行车安全的角度，对现有车辙各评价指标进行了讨论，并提出了新的评价指标设想，对新指标进行了初步探讨，各评价指标的确可以描述车辙的不同特点。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题来源及研究意义

1.2沥青路面车辙危害

1.2.1安全性问题

1.2.2路容问题

1.2.3经济问题

1.3国内外相关技术研究现状

1.3.1路面破损检测

1.3.2路面车辙深度的非接触式检测法

1.4本文的主要工作

第2章沥青路面车辙深度检测方法研究

2.1沥青路面车辙深度检测系统性能指标

2.2沥青路面车辙深度检测方法的分类

2.2.1接触式测量方法

2.2.2非接触式测量方法

2.2.3典型测量方法原理简介

2.3沥青路面车辙深度检测方法选择

2.3.1常用检测方法比较分析

2.3.2线结构光法路面检测方法

2.4本章小结

第3章沥青路面车辙深度检测系统总体方案

3.1沥青路面车辙深度检测系统功能

3.2沥青路面车辙深度检测系统总体方案设计

3.3沥青路面车辙深度检测系统结构及测量流程

3.4沥青路面车辙深度检测系统硬件组成

3.4.1激光传感器

3.4.2图像采集卡

3.4.3车载工控机

3.5本章小结

第4章车辙采集图像处理

4.1路面图像预处理

4.1.1白噪声消除

4.1.2孤点噪声消除

4.2典型结构光细化算法

4.2.1极值法

4.2.2阈值法

4.2.3重心法

4.2.4 B样条拟合重心法

4.3细化算法的效率及误差

4.3.1噪声消除算法的效率

4.3.2 B样条拟合重心法的效率

4.3.3细化算法的误差

4.4本章小结

第5章沥青路面车辙评价分析

5.1车辙限值的提出

5.2国内外的车辙限值状况

5.3车辙评价指标

5.4本章小结

第6章全文总结与展望

6.1全文总结

6.2进一步工作的展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢