道路自動化檢測技術的應用范文

本站小編為你精心準備了道路自動化檢測技術的應用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

【摘要】經濟的發展推動了市政道路建設，作為高速公路通車里程的世界第一大國，我國在公路養護管理上面臨著新的機遇與挑戰，路面檢測不斷引起政府部門的重視。本文對此展開探究，介紹了一種基于圖像識別的道路路面自動檢修技術，通過論述路面破損自動檢修原理與數字化圖像概念等對道路自動化檢測技術展開探究。

【關鍵詞】道路破損檢測；自動化檢測技術；識別技術；應用

引言

隨著城市現代化建設進程的加快，我國市政交通建設取得了輝煌的成果，國家的經濟與交通形成了相輔相成的發展關聯，道路交通質量安全決定了我國國民經濟的穩定發展，同時影響著人們日常生活、工作與生產。隨著公路交通運輸業的發展，政府對道路工程建設質量提出了更高的要求，這就使得在道路的養護管理工作上同樣面臨著更高的要求，利用傳統的人工檢測方法早已無法滿足日益繁重的市政道路養護管理工作，為了有效提高故障或破損道路檢測效率，降低人力消耗以及對交通的影響，適應公路現代化建設的要求，采用自動檢測技術來提高道路檢測質量[1]。

1道路自動檢測系統的優勢

首先分析傳統的道路路面破損人工檢測技術的缺陷。傳統道路檢測方法很簡單，直接安排工作人員通過在道路上行走的方式，利用肉眼觀察與判斷道路破損情況，往往需要消耗大量的人力，且效率非常低，往往不能夠全面排查道路破損現象。此外，傳統的檢測方式需要消耗大量的時間，超長里程的公路檢測僅僅依靠人力進行檢測，導致檢測速度異常緩慢，加上檢測人員自身綜合素質等影響，在檢測工作中，難以保證準確性，不同的檢測人員根據自身經驗可能會得出不同的判斷。同時，這種檢測方式必須首先對道路進行全面封閉，嚴重影響了道路交通，間接帶來的經濟損失比較大，且安全性不高，可能會威脅檢測人員的人身安全。傳統檢測方法很難實現道路檢測的周期性與及時性，且無法對結果進行重復判讀，最終導致檢測效率低下[2]。自動化檢測系統在工作時間上是沒有限制的，其檢測速度基本能夠達到120km/h以上，具有速度快、效率高、準確性高等特點。檢測車輛在前進過程中，車載的電子數據處理系統能夠及時接收到前置車轍監測儀、平整度檢測儀、破損檢測儀的信息數據，并通過該處理系統對所有數據進行集中統計與管理，自動形成相應的道路破損檢測報告，自動化與智能化程度較高。而且通過該電子數據處理系統得到的檢測數據，都能夠上傳到公路信息化管理平臺的網路數據庫中，便于幫助多個部門解決需要的問題或決策分析。

2道路自動化檢測技術的應用

2.1路面破損自動檢測原理

本文選用的道路自動化檢測系統在路面破損中的檢測主要根據數據采集系統得以實現。該檢測系統主要由數據采集系統與圖像顯示即數據處理系統組成，采集系統安裝在檢測車輛上，包括光電掃描設備與攝像設備，通過攝像機拍攝照片，將路面破損數據在膠片上進行記錄，并將這些數據通過數字化的形式表達出來，便于利用計算機進行數據處理，以供決策與評價。路面破損圖像處理系統包括了對破損路面圖像的預處理、描述、識別、破損程度評價等功能。

2.2攝影技術在信息采集中的應用

攝影技術是道路自動檢測系統采用最廣泛的路面破損圖像信息采集技術，西方發達國家早在20世紀70年代就開始將攝影技術應用到路面破損圖像采集中。最早投入應用的攝像機是16mm，到后來逐漸演變為高分辨率的35mm攝影機。攝影技術的圖像信息數據采集流程主要為：首先對破損路面進行拍攝；照片存儲與上傳；系統判讀路面狀況；操作人員進行破損判斷。相比較人工檢測方法，極大地縮短了檢測時間，現階段由于攝影器材等成本較高，對路況條件要求較高，多應用于高速公路檢測。攝影技術的發展促進了道路檢測自動采集系統的不斷更新與完善，比如美國的PCES系統、日本的Komatsu系統等，通過引入線掃描攝像機來采集破損信息，系統采集圖像的最大分辨率達到了2048×2048。通過采用高密度攝影，能夠每秒存儲100Mbps的圖像數據，提高道路檢測效率。

2.3數字圖像技術在信息采集中的應用

近幾年CCD電荷耦合器件受到了國內各領域的廣泛關注與應用，標志著半導體成像器技術的成功。CCD攝像機具有較高的動態范圍與分辨率，具有動態場景圖像采集的準確性與靈敏性。通過視頻與圖像采集卡將視頻信號傳輸到控制系統中，實時顯示、處理與存儲數據信息。比較典型的成功案例有AEEB交通研究所開發的路面信息檢測車輛，采用的路面圖像采集系統為CCD攝像機，檢測速度為110km/h，分辨率為771×582，水平分辨率為570電視線。該數據采集系統能夠將圖像實時顯示在計算機上，實時存儲圖像數據，同時支持離線數據處理，檢測路面的裂紋精準度可以達到3mm。CCD數字圖像技術在道路檢測中的應用取得了顯著的成果，解決了車速與圖像連續性匹配的問題，避免車速過快導致圖像采集的遺漏或重疊。

3道路自動化檢測系統技術要求

3.1系統配置與參數

道路自動化檢測設備應當包括高速激光平整度檢測系統、高分辨率路面破損檢測系統、高速線激光車轍檢測系統、路況圖像采集系統、三維變形類檢測系統等。要求檢測車輛在正常的行駛速度中對道路進行自動檢測，并通過各項指標的檢測來評價道路狀況。

3.2檢測技術要求

檢測車輛應當安裝GPS全球定位系統與距離測量裝置傳感器，確保能夠對數據進行精確測量，并對里程進行準確定位，對故障或破損道路地段進行準確定位。同時配置高亮度輔助光源系統，能夠保障檢測車輛在夜間展開準確的數據采集工作，并保證檢測車輛能夠在雨雪、積水、大霧等天氣條件下展開晝夜工作。

3.3路面圖像數據處理子系統

圖像數據處理主要是對路面圖像的預處理與識別分析，要求準確識別出路面破損類型，同時判別路面破損程度。由于路面破損情況往往具有多樣性，加上路面雜物、陰影與油跡等印象概念股，路面破損自動識別一直是自動檢測技術中的難點。要求圖像數據處理子系統應當包含四大技術：圖像壓縮技術、破損圖像預處理技術、破損圖像特征描述與識別技術、破損程度自動評價技術。（1）圖像壓縮：要求自動化系統能夠對路面圖像進行壓縮處理，確保對大容量的存儲數據進行合理加工。應采用JPEG格式進行壓縮，符合國際圖像壓縮標準。要求對靜止圖像的壓縮率達到25：1。路面信息序列圖像可以采用MPEG標準進行壓縮，應用于檢測速度較快的情況。（2）圖像預處理：要求系統能夠對破損路面圖像進行預處理，目的在于消除路面上的噪音，比如雜物、輪胎痕跡等。圖像生成、傳輸與記錄中，系統傳輸介質的不完善會導致圖像質量下降，造成較差的視覺效果與處理困難，因此預處理有助于提高檢測準確度。（3）圖像特征描述與識別：圖像特征描述是通過將物體目標進行分割，利用數據與公式等描述目標區。特征描述的數據量遠小于原圖像數據量，在破損路面識別上減少計算量，主要可以采用灰度特征、紋理特征以及幾何形狀特征等描述方法。（4）破損程度自動評價：該自動化系統應當具備路面破損自動評價體系，能夠對采集到的路面圖像數據進行分析，對破損狀況展開評價，評價結果主要與路面破損種類以及破損嚴重程度相關。主要對路面圖像中的破損圖像進行分析，即測量破損圖像的比例來評價破損程度。

4結語

綜合全文，道路自動化檢測技術是城市現代化發展的必然產物，也是道路檢測技術的重要發展方向。自動化檢測系統通過數據采集系統與數理系統的組合，利用攝影技術與數字圖像技術達到對破損道路的自動化檢測與自動化評價，為道路維護管理方案的實施提供了有利的參考依據。

參考文獻

[1]韓萍萍.試論道路自動化檢測技術的應用[J].建材與裝飾，2017（1）：45~46.

[2]徐廣鋒.淺談自動化檢測技術在普通公路檢測中的應用[J].赤子，2015（3）：256.

作者：唐睿 單位：四川華騰公路試驗檢測有限責任公司