前言
第1章緒論 1
1.1研究概述 1
1.2道路檢測需求 2
1.3道路智能檢測特點 3
1.3.1技術特點 3
1.3.2裝備要求 3
第2章道路光電檢測理論與方法 4
2.1基于激光與圖像的位移檢測基本原理 4
2.2光學成像測量基本理論 6
2.2.1三維物空間光學成像測量理論 6
2.2.2二維物空間光學成像測量理論 10
2.2.3一維物空間光學成像測量理論 11
2.3激光路面位移檢測理論 13
2.3.1激光位移檢測理論 13
2.3.2線激光位移檢測理論 14
2.3.3對稱式激光位移檢測理論 16
2.4路面檢測光電傳感器 22
2.4.1一維數(shù)字圖像傳感器 22
2.4.2二維數(shù)字圖像傳感器 24
2.5測距定位傳感器技術 25
2.5.1光電編碼器 25
2.5.2慣性導航系統(tǒng) 27
2.5.3全球定位系統(tǒng) 27
2.5.4多傳感器融合 28
2.6路面光電圖像檢測關鍵技術 30
第3章車載路面平整度檢測技術 31
3.1路面平整度定義及動力學意義 31
3.1.1路面平整度定義 31
3.1.2路面平整度動力學意義 32
3.2國際平整度指數(shù) 33
3.2.1國際平整度指數(shù)模型 34
3.2.2國際平整度指數(shù)計算方法 34
3.2.3國際平整度指數(shù)的特點及其影響因素 36
3.3路面高程測量方法 40
3.3.1水準測量 40
3.3.2全站儀高程測量 41
3.3.3GPS和多傳感器融合測量 46
3.4慣性基準路面平整度檢測技術 51
3.4.1檢測原理 51
3.4.2測量結果及分析 54
3.5非慣性基準傳遞路面平整度檢測技術 58
3.5.1基于基準傳遞的路面平整度檢測 58
3.5.2基準傳遞檢測系統(tǒng)特點 60
3.6基于陣列信號的路面平整度檢測技術 60
3.6.1檢測原理 60
3.6.2信號源個數(shù)估計 61
3.6.3信號源來波方向估計 62
3.6.4波束形成佳權向量計算 63
3.7路面跳車檢測方法 66
3.7.1路面跳車機理 66
3.7.2路面跳車檢測 67
第4章車載路面車轍檢測技術 69
4.1路面車轍的定義 69
4.2車轍橫斷面曲線 69
4.3車轍深度計算方法 71
4.3.1幾種車轍深度計算方法 71
4.3.2幾種車轍深度計算方法比較 73
4.4多點激光車轍檢測技術 76
4.5多點激光車轍檢測精度分析及改進技術 77
4.5.1激光探頭數(shù)量對車轍檢測精度的影響 77
4.5.2振動誤差影響分析及車轍計算改進 81
4.6線激光車轍檢測 82
4.7對稱式激光車轍檢測 84
4.7.1對稱式多點準直激光路面車轍檢測技術 85
4.7.2對稱式線激光路面車轍檢測技術 88
第5章車載路面抗滑檢測技術 94
5.1路面抗滑性能的定義 94
5.1.1路面構造深度 95
5.1.2路面橫向力系數(shù) 96
5.2基于鋪砂法的構造深度檢測 96
5.2.1手工鋪砂法 96
5.2.2電動鋪砂法 97
5.3基于激光位移的構造深度檢測 98
5.3.1激光位移構造深度檢測方法 99
5.3.2瀝青路面構造深度精確檢測方法 101
5.4基于圖像法的構造深度檢測 105
5.5基于其他方法的構造深度檢測 107
5.6橫向力系數(shù)檢測 108
5.7路面磨耗檢測 109
第6章車載路面損壞檢測技術 110
6.1路面損壞的分類及檢測指標 110
6.1.1路面損壞的分類及機理 110
6.1.2路面損壞的檢測指標 114
6.1.3路面破損評價計算 115
6.2路面損壞圖像采集系統(tǒng) 117
6.2.1基于面陣相機的路面損壞檢測 117
6.2.2基于線陣相機的路面損壞檢測 118
6.3路面檢測輔助照明 118
6.3.1車載路面檢測連續(xù)照明 118
6.3.2車載路面檢測頻閃照明 121
6.4路面破損圖像檢測技術 123
6.4.1路面裂縫圖像增強 123
6.4.2路面裂縫圖像分割 127
6.4.3路面形態(tài)學處理 130
6.4.4路面裂縫自動分類技術 133
6.5基于雙相機立體攝影測量的路面裂縫識別 138
6.5.1快速檢測的原理 138
6.5.2測試系統(tǒng)構建 140
6.5.3雙相機圖像映射關系確定 140
6.5.4路面裂縫分割結果 142
6.5.5識別效果對比分析 144
6.6基于多特征融合的路面破損圖像自動識別 147
6.6.1圖像融合的原理及分類 148
6.6.2基于多特征融合的路面裂縫融合檢測算法 149
6.6.3基于D-S證據(jù)理論和裂縫形狀參數(shù)路面裂縫融合檢測 152
第7章車載三維數(shù)字路面檢測技術 158
7.1三維數(shù)字路面檢測原理及誤差分析 158
7.1.1路面三維定義 158
7.1.2車載路面三維檢測模型的建立 158
7.1.3車載路面三維檢測模型的誤差分析 160
7.1.4車載路面三維檢測技術的實現(xiàn)及誤差分析 168
7.2路面縱斷面檢測技術 174
7.2.1基于慣性基準的車載路面縱斷面小波長檢測方法 174
7.2.2基于基準傳遞的車載路面縱斷面小波長檢測方法 185
7.2.3車載路面縱斷面大波長檢測方法 188
7.3路面橫斷面檢測技術研究 190
7.4三維數(shù)字路面重建理論及實現(xiàn)方法 190
7.4.1基于車載檢測信息的三維重建思路 190
7.4.2基于Catmull-Rom插值的三維重建 192
7.4.3基于非均勻有理B樣條曲面擬合的三維重建 194
7.4.4路面重建結果顯示 197
7.4.5路面紋理映射 201
7.4.6三維數(shù)字路面重建結果 202
第8章道路檢測車及檢測系統(tǒng)總布置 205
8.1道路檢測車技術要求與特點 205
8.2道路檢測車形式選擇 206
8.3道路檢測車總體布置 208
8.3.1道路檢測車總布置原則 208
8.3.2道路檢測車總布置參數(shù)確定 208
8.3.3道路檢測搭載車外形布置設計 211
8.3.4道路檢測車內部布置設計 219
8.3.5道路檢測車附件布置設計 226
第9章智能檢測裝備與道路檢測車開發(fā) 232
9.1智能檢測系統(tǒng)關鍵部件開發(fā) 232
9.1.1模塊化LED聚光照明系統(tǒng)開發(fā) 232
9.1.2多路頻閃照明系統(tǒng)開發(fā) 236
9.1.3頻閃照明觸發(fā)同步控制器239
9.1.4激光位移傳感器數(shù)據(jù)采集器 241
9.1.5檢測系統(tǒng)信號分配同步控制器 248
9.2智能檢測系統(tǒng)軟件 250
9.2.1數(shù)據(jù)采集監(jiān)控存儲系統(tǒng)軟件 250
9.2.2路面損壞數(shù)字圖像采集監(jiān)控存儲傳輸軟件 257
9.2.3道路環(huán)境數(shù)字圖像采集監(jiān)控存儲傳輸軟件 258
9.2.4平整度數(shù)據(jù)處理軟件 261
9.2.5車轍數(shù)據(jù)處理軟件 264
9.2.6構造深度數(shù)據(jù)處理軟件 265
9.2.7路面損壞數(shù)字圖像處理軟件 265
9.2.8道路環(huán)境數(shù)字圖像處理軟件 266
9.2.9數(shù)據(jù)管理及報表生成軟件 269
9.2.10綜合檢測與處理軟件 269
9.3多功能道路檢測車研發(fā) 271
9.3.1基于客車車型的智能檢測車 271
9.3.2基于越野車車型的智能檢測車 278
9.3.3基于工程車車型的智能檢測車 278
第10章車載道路智能檢測技術及裝備試驗 282
10.1智能檢測系統(tǒng)關鍵部件試驗 282
10.1.1激光位移傳感器試驗 282
10.1.2里程距離檢測試驗 287
10.2平整度檢測試驗 289
10.2.1慣性基準檢測原理臺架試驗 289
10.2.2基準傳遞原理波長試驗 290
10.2.3基準傳遞原理路面試驗 291
10.2.4平整度標定試驗 293
10.3車轍檢測試驗 305
10.3.1多點激光位移傳感器車轍檢測試驗 305
10.3.2車載標定試驗 307
10.3.3車轍試驗及對比 310
10.4構造深度檢測試驗 313
10.4.1雙激光位移傳感器構造深度試驗 313
10.4.2實車構造深度試驗 314
10.4.3試驗結果對比及分析 316
10.5路面損壞檢測試驗 316
10.5.1路面損壞數(shù)字圖像檢測試驗 317
10.5.2同步頻閃照明試驗 318
10.5.3LED聚光照明試驗 318
10.5.4裂縫識別試驗 319
10.6環(huán)境檢測試驗 321
10.7智能檢測系統(tǒng)應用 322
參考文獻 328