專利名稱：路面圖像采集車(chē)及路面圖像采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像采集設(shè)備，特別是指一種路面圖像采集車(chē)及路面圖像采集方法。
背景技術(shù)：
路面表面損壞是公路養(yǎng)護(hù) 評(píng)價(jià)與分析的重要參考內(nèi)容，也是道路工程師用來(lái)判斷路面中修罩面的主要依據(jù)。在路面技術(shù)狀況四大損壞指標(biāo)中，表面破損最難測(cè)定和計(jì)算。早期使用人工目測(cè)的方法，該方法的缺點(diǎn)是受人為主觀因素影響嚴(yán)重，效率低，可靠性差。目前對(duì)于國(guó)省干線公路的路面損壞檢測(cè)均使用路況快速檢測(cè)車(chē)進(jìn)行檢測(cè)。在該檢測(cè)車(chē)中，通過(guò)采集路面圖像，通過(guò)后期對(duì)路面圖像進(jìn)行損壞識(shí)別得出路面表面損壞信息。在路況快速檢測(cè)車(chē)上安裝路面圖像采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)由檢測(cè)車(chē)、路面圖像采集相機(jī)、光源設(shè)備和發(fā)電機(jī)四大部分組成。目前的光源設(shè)備需要提供足夠強(qiáng)的光源，才能在一定程度上降低路面圖像受路邊的建筑陰影或樹(shù)影的影響，由于路邊的陰影出現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律，不便于通過(guò)光源的開(kāi)啟和關(guān)閉減少陰影的影響。導(dǎo)致拍攝的路面圖像受到陰影的影響，出現(xiàn)拍攝不清楚或模糊的情況，不便于后續(xù)的對(duì)拍攝的路面圖像進(jìn)行后期處理。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明在于提供一種路面圖像采集車(chē)及路面圖像采集方法，以解決上述拍攝的圖像不利于后續(xù)處理的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種路面圖像采集車(chē)，包括車(chē)體，所述車(chē)體的底部具有用于線性相機(jī)拍攝的取景窗口 ；線性相機(jī)，固定在所述取景窗口的上方。優(yōu)選地，所述取景窗口為條形，其延伸方向與所述采集車(chē)的車(chē)軸平行、且所述車(chē)體不遮擋穿過(guò)所述取景窗口向下的光線。優(yōu)選地，所述取景窗口的地面投影與其相鄰的車(chē)軸的地面投影之間的距離不大于60cmo優(yōu)選地，所述線性相機(jī)通過(guò)可調(diào)節(jié)支架固定車(chē)體內(nèi)；所述可調(diào)節(jié)支架包括支架底板，用于固定相機(jī)支架；相機(jī)支架，垂直固定在所述支架底板上，相機(jī)支架上開(kāi)設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)具有沿槽道豎直上下移動(dòng)的螺栓；轉(zhuǎn)接板，一端與所述相機(jī)支架的槽道上的螺栓固定連接，另一端固定連接所述線性相機(jī)。優(yōu)選地，所述取景窗口開(kāi)設(shè)在所述車(chē)體的底盤(pán)、后備箱的底部、或所述支架底板上。優(yōu)選地，還包括
在所述車(chē)體的兩側(cè)，各固定有一個(gè)垂直于地面的擋光板；所述擋光板靠近或相交所述取景窗口的延伸線；所述擋光板的底邊與地面平行，且之間的距離不小于20cm。優(yōu)選地，還包括光線檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述車(chē)體外的所述取景窗下方的光線強(qiáng)度；控制器，用于接收所述光線檢測(cè)器檢測(cè)的光線強(qiáng)度值，與閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體；或，判斷當(dāng)前時(shí)刻所屬的時(shí)間范圍，根據(jù)判斷結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光 板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體。優(yōu)選地，所述升降機(jī)構(gòu)為繩輪式、交臂式或軟軸式升降機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供一種路面圖像采集方法，包括控制所述線性相機(jī)，通過(guò)所述車(chē)體底部的取景窗口拍攝路面圖像。優(yōu)選地，通過(guò)所述車(chē)體底部的取景窗口拍攝路面圖像的過(guò)程中，還包括檢測(cè)所述車(chē)體外的所述取景窗下方的光線強(qiáng)度值；將所述光線強(qiáng)度值與閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較比較結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體；或，判斷當(dāng)前時(shí)刻所屬于的時(shí)間范圍，根據(jù)判斷結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體。本發(fā)明通過(guò)在車(chē)底開(kāi)設(shè)取景窗口，在車(chē)體底部的區(qū)域采集路面圖像。由于車(chē)體底部的區(qū)域光線均勻，拍攝的路面圖像效果較好，不受外界日光的光線變化的影響。與在車(chē)體外拍攝路面圖像的方式相比，不需要額外使用外置強(qiáng)光源裝置、發(fā)電機(jī)裝置等，降低了路面圖像采集系統(tǒng)功耗、成本、復(fù)雜性。


圖I是實(shí)施例中的采集車(chē)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是實(shí)施例中另一張采集車(chē)的結(jié)構(gòu)圖；圖3A是實(shí)施例中不同Dl情況下采集的路面圖像；圖3B是實(shí)施例中的可調(diào)節(jié)支架的結(jié)構(gòu)圖；圖4是實(shí)施例中安裝了擋光板的采集車(chē)結(jié)構(gòu)圖；圖5是實(shí)施例中擋光板的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為清楚說(shuō)明本發(fā)明中的方案，下面給出優(yōu)選的實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種路面圖像采集車(chē)，包括車(chē)體2，所述車(chē)體2的底部具有用于線性相機(jī)拍攝的取景窗口 3 ；線性相機(jī)1，固定在所述取景窗口 3的上方。本發(fā)明的路面圖像采集車(chē)，由于將取景窗口開(kāi)設(shè)在車(chē)體的底部，在拍攝路面圖像過(guò)程中，外部的光線受到車(chē)體自身的遮擋，車(chē)體底部的光線均勻，不會(huì)受到路邊的建筑物的陰影或強(qiáng)光的影響，拍攝的圖像清晰，便于后續(xù)的分析處理。
優(yōu)選地，取景窗口 3可開(kāi)設(shè)在底盤(pán)4上，也可開(kāi)設(shè)在采集車(chē)的后備箱的底部。優(yōu)選地，參見(jiàn)圖2，所述取景窗口 3為長(zhǎng)條形，延伸方向與所述采集車(chē)的車(chē)軸平行、且所述車(chē)體2不遮擋透過(guò)所述取景窗口 3向下的光線，即取景窗口 3與地面之間的光線。在圖2中，示出了取景窗口 3的地面投影線6與兩個(gè)車(chē)輪5的車(chē)軸的地面投影線61為兩條平行線，且兩條平行線之間的距離D1≤60cm。取景窗口 3無(wú)論是開(kāi)設(shè)在底盤(pán)4上，還是開(kāi)設(shè)在后備箱底部，取景窗口 3應(yīng)盡量靠近車(chē)輪的位置，例如與車(chē)軸的投影線距離D1≤ 60cm。車(chē)輪5能夠遮擋路邊的陰影或強(qiáng)光，通過(guò)取景窗口 3拍攝的車(chē)體底部的路面圖像，靠近車(chē)輪位置的圖像質(zhì)量，優(yōu)于其它位置的圖像質(zhì)量。發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)D1的距離也并非越小越好，當(dāng)趨近于零時(shí)，由于受到車(chē)軸的影響，效果較差；在40cm附近時(shí),達(dá)到最佳效果；在接近60cm或超過(guò)60cm時(shí),效果較差。參見(jiàn)圖3A中的兩張采集的圖像的對(duì)比圖，圖3A所示為同一塊路面在相隔不到十分鐘的時(shí)間內(nèi)的采集圖像，其中左側(cè)為D1=90cm時(shí)采集的錄像圖像，右側(cè)為D1=40cm時(shí)采集的圖像。從對(duì)比圖像可以看出，左側(cè)采集的圖像光照不均，出現(xiàn)局部陰影、局部曝光過(guò)度的現(xiàn)象，右側(cè)采集的圖像質(zhì)量相對(duì)較高光線均勻，紋理、裂縫清晰，利于計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別。在D1≤60cm之內(nèi)時(shí)，即使在早晨和下午陽(yáng)光斜射的情況下，光線也不容易打到掃描線部分，不會(huì)對(duì)采集的圖像造成局部區(qū)域很亮的情形，而局部很亮的情況下對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響是致命的。 在車(chē)體2的取景窗口 3的下方路面，外部光線受車(chē)體2和輪胎5的遮擋，光線均勻，拍攝的圖像清晰。即使日光的光線從車(chē)體2后方照射，取景窗口 3的投影線6要么整體在陰影下，要么整體在陽(yáng)光下，拍攝區(qū)域的光線始終在橫向上始終保持很好的均勻性。優(yōu)選地，參見(jiàn)圖3B，線性相機(jī)1固定在圖3B所示的可調(diào)節(jié)支架上?？烧{(diào)節(jié)支架包括支架底板10，用于固定相機(jī)支架7 ;相機(jī)支架7，用于固定線性相機(jī)I ;相機(jī)支架7豎直固定在支架底板10上，相機(jī)支架7上開(kāi)設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)具有沿槽道豎直上下移動(dòng)的螺栓；轉(zhuǎn)接板11，一端與相機(jī)支架7的槽道上的螺栓固定連接，另一端固定連接線性相機(jī)I ;優(yōu)選地，轉(zhuǎn)接板11固定連接線性相機(jī)I的一端上，還安裝有相機(jī)保護(hù)罩8。優(yōu)選地，支架底板10可與車(chē)體2的底盤(pán)4或車(chē)體2的后備箱底部做成一體。如果單獨(dú)生產(chǎn)支架底板10，可在支架底板10上開(kāi)設(shè)取景窗口 3。在車(chē)體2的底盤(pán)4或后備箱的底部，安裝可調(diào)節(jié)支架的位置，開(kāi)設(shè)位置與支架底板10上的取景窗口 3的位置對(duì)應(yīng)的開(kāi)口，開(kāi)口大小不小于取景窗口 3。在固定可調(diào)節(jié)支架后，線性相機(jī)I通過(guò)取景窗口3拍攝地面的路面圖像。優(yōu)選地,取景窗口 3為長(zhǎng)條形,長(zhǎng)度不小于40cm,寬度不小于0. 5cm。通過(guò)相機(jī)支架7上的滑槽，轉(zhuǎn)接板11可上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)線性相機(jī)I上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)幅度控制在20cm內(nèi)即可。線性相機(jī)1和轉(zhuǎn)接板11所在的平面與支架底板10平行?？烧{(diào)節(jié)支架通過(guò)支架底板10固定在車(chē)體2的底盤(pán)4或后備箱的底部，固定后的支架底板10的平面與地面平行。參見(jiàn)圖I所示的線性相機(jī)I的高度D2，D2通常距地面85cm± 10cm，通過(guò)相機(jī)支架7上的滑槽，調(diào)節(jié)線性相機(jī)I的距地面的高度。優(yōu)選地，在實(shí)施例中，線性相機(jī)I拍攝圖像的取景窗口 3的投影位置，與相鄰車(chē)軸的距離在一定范圍內(nèi)，但該區(qū)域的光線有時(shí)還會(huì)受到日光的光線影響。為克服該問(wèn)題，在采集車(chē)的車(chē)體2的兩側(cè)分別安裝一個(gè)擋光板51，下面結(jié)合圖4說(shuō)明。參見(jiàn)圖4，擋光板51的平面與車(chē)體2的側(cè)面在一個(gè)平面，垂直于地面，且靠近或相交所述取景窗口 3的延伸線；取景窗口 3的長(zhǎng)度方向的延伸線和垂線形成的平面，經(jīng)過(guò)擋光板51的中間位置。擋光板51可米用多種升降機(jī)構(gòu)安裝在車(chē)體2的側(cè)面,例如米用和電動(dòng)車(chē)窗相同的升降機(jī)構(gòu)，如繩輪式、交臂式或軟軸式等，控制擋光板51伸出車(chē)體2外部或縮入到車(chē)體2的內(nèi)部。 優(yōu)選地，在采集車(chē)的取景窗口 3的附近安裝光線感應(yīng)器，用于檢測(cè)取景窗口 3下方的光線強(qiáng)度，并將檢測(cè)到的光線強(qiáng)度值發(fā)送至控制器，如單片機(jī)、處理器等，控制器將光線強(qiáng)度值與閾值進(jìn)行比較，當(dāng)大于閾值，說(shuō)明光線較強(qiáng)，控制擋光板51從車(chē)體2伸出；當(dāng)小于閾值，說(shuō)明光線較弱，控制擋光板51縮入到車(chē)體內(nèi)。當(dāng)然，也精確的根據(jù)光線的強(qiáng)度所屬的區(qū)間，控制擋光板51伸出相應(yīng)的長(zhǎng)度。優(yōu)選地，在不同的時(shí)間，光照強(qiáng)度、物體產(chǎn)生的陰影長(zhǎng)度不同，如果不安裝光線感應(yīng)器，還可設(shè)置擋光板51伸出車(chē)體或縮入車(chē)體的時(shí)間段，例如，在上午10至下午16點(diǎn)之間，控制擋光板51縮入到車(chē)體內(nèi)；在其它的時(shí)間段，控制擋光板伸出車(chē)體。擋光板的底邊與地面平行，擋光板51伸出到極限位置時(shí)，與地面之間的距離為20cm。優(yōu)選地，擋光板51還可采用簡(jiǎn)單的機(jī)械構(gòu)件固定在車(chē)體2的兩側(cè)，參見(jiàn)圖5，擋光板51上安裝兩個(gè)卡子15,卡閂13與旋轉(zhuǎn)卡16之間通過(guò)金屬絲連接。旋轉(zhuǎn)卡16采集用螺旋橢圓設(shè)計(jì)，在松開(kāi)狀態(tài)時(shí)，旋轉(zhuǎn)卡16短半軸部分與卡子15相切，在緊固狀態(tài)時(shí)，旋轉(zhuǎn)卡16與長(zhǎng)半軸部位與卡子15相切。使用時(shí)，首先將擋光板51連接的上、下兩個(gè)卡子15卡住采集車(chē)底盤(pán)下方的鋼板，再將卡閂13穿過(guò)下方卡子的小孔，最后將扳手14向下旋轉(zhuǎn)至水平即可。當(dāng)一段時(shí)間之內(nèi)不再檢測(cè)或需要更換擋光板51時(shí)，向上旋轉(zhuǎn)所述扳手14至豎直位置，這時(shí)，卡子上的鋼絲松弛，將卡閂13從下方卡子的小孔中取出，即可取出擋光板51。優(yōu)選地，擋光板51的大小可根據(jù)車(chē)體的情況選擇，通常選擇40cm寬即可，擋光板51的底邊距離地面不小于20cm即可。經(jīng)過(guò)取景窗口 3垂直地面的平面，正好經(jīng)過(guò)擋光板51的中間位置。優(yōu)選地，在采集車(chē)上安裝計(jì)算機(jī)設(shè)備，用于接收線性相機(jī)I采集的圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析采集的路面圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的路面圖像采集車(chē)，由于通過(guò)采集車(chē)底盤(pán)下方的區(qū)域采集路面圖像數(shù)據(jù)，不需要額外使用外置強(qiáng)光源裝置、發(fā)電機(jī)裝置等，降低了路面圖像采集系統(tǒng)功耗、成本、復(fù)雜性。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種路面圖像的采集方法，包括控制所述線性相機(jī)，通過(guò)所述車(chē)體底部的取景窗口拍攝路面圖像。
優(yōu)選地，通過(guò)所述車(chē)體底部的取景窗口拍攝路面圖像的過(guò)程中，還包括檢測(cè)所述車(chē)體外的所述取景窗下方的光線強(qiáng)度值；將所述光線強(qiáng)度值與閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較比較結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體；或，判斷當(dāng)前時(shí)刻所屬于的時(shí)間范圍，根據(jù)判斷結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體。 對(duì)于本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中所闡述的路面圖像采集車(chē)，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種路面圖像采集車(chē)，其特征在于，包括 車(chē)體，所述車(chē)體的底部具有用于線性相機(jī)拍攝的取景窗口； 線性相機(jī)，固定在所述取景窗口的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采集車(chē)，其特征在于，所述取景窗口為條形，其延伸方向與所述采集車(chē)的車(chē)軸平行、且所述車(chē)體不遮擋穿過(guò)所述取景窗口向下的光線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的采集車(chē)，其特征在于，所述取景窗口的地面投影與其相鄰的車(chē)軸的地面投影之間的距離不大于60cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采集車(chē)，其特征在于，所述線性相機(jī)通過(guò)可調(diào)節(jié)支架固定車(chē)體內(nèi)； 所述可調(diào)節(jié)支架包括 支架底板，用于固定相機(jī)支架； 相機(jī)支架，垂直固定在所述支架底板上，相機(jī)支架上開(kāi)設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)具有沿槽道豎直上下移動(dòng)的螺栓； 轉(zhuǎn)接板，一端與所述相機(jī)支架的槽道上的螺栓固定連接，另一端固定連接所述線性相機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采集車(chē)，其特征在于，所述取景窗口開(kāi)設(shè)在所述車(chē)體的底盤(pán)、后備箱的底部、或所述支架底板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采集車(chē)，其特征在于，還包括 在所述車(chē)體的兩側(cè)，各固定有一個(gè)垂直于地面擋光板； 所述擋光板靠近或相交所述取景窗口的延伸線； 所述擋光板的底邊與地面平行，且之間的距離不小于20cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采集車(chē)，其特征在于，還包括 光線檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述車(chē)體外的所述取景窗下方的光線強(qiáng)度； 控制器，用于接收所述光線檢測(cè)器檢測(cè)的光線強(qiáng)度值，與閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體；或， 判斷當(dāng)前時(shí)刻所屬的時(shí)間范圍，根據(jù)判斷結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采集車(chē)，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)為繩輪式、交臂式或軟軸式升降機(jī)構(gòu)。
9.一種基于權(quán)利要求I所述的采集車(chē)的圖像采集方法，其特征在于，包括 控制所述線性相機(jī)，通過(guò)所述車(chē)體底部的取景窗口拍攝路面圖像。
10.一種基于權(quán)利要求7所述的采集車(chē)的圖像采集方法，其特征在于，控制所述線性相機(jī)，通過(guò)所述車(chē)體底部的取景窗口拍攝路面圖像的過(guò)程中，還包括 檢測(cè)所述車(chē)體外的所述取景窗下方的光線強(qiáng)度值； 將所述光線強(qiáng)度值與閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較比較結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體； 或，判斷當(dāng)前時(shí)刻所屬于的時(shí)間范圍，根據(jù)判斷結(jié)果，通過(guò)所述升降機(jī)構(gòu)控制所述擋光板伸出所述車(chē)體或縮入所述車(chē)體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種路面圖像采集車(chē)及路面圖像采集方法，采集車(chē)包括車(chē)體，所述車(chē)體的底部具有用于線性相機(jī)拍攝的取景窗口；線性相機(jī)，固定在所述取景窗口的上方。本發(fā)明的方法包括控制所述線性相機(jī)，通過(guò)所述車(chē)體底部的取景窗口拍攝路面圖像。本發(fā)明通過(guò)在車(chē)底開(kāi)設(shè)取景窗口，在車(chē)體底部的區(qū)域采集路面圖像。由于車(chē)體底部的區(qū)域光線均勻，拍攝的路面圖像效果較好，不受外界日光的光線變化的影響。與在車(chē)體外拍攝路面圖像的方式相比，不需要額外使用外置強(qiáng)光源裝置、發(fā)電機(jī)裝置等，降低了路面圖像采集系統(tǒng)功耗、成本、復(fù)雜性。
文檔編號(hào)B60P3/00GK102874161SQ20121034752
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者潘玉利, 白振華 申請(qǐng)人:中公高科養(yǎng)護(hù)科技股份有限公司