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(diǎn) 3
1.3.1技術(shù)特點(diǎn) 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(xué)成像測量基本理論 6
2.2.1三維物空間光學(xué)成像測量理論 6
2.2.2二維物空間光學(xué)成像測量理論 10
2.2.3一維物空間光學(xué)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(shù) 25
2.5.1光電編碼器 25
2.5.2慣性導(dǎo)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(guān)鍵技術(shù) 30
第3章車載路面平整度檢測技術(shù) 31
3.1路面平整度定義及動力學(xué)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(xué)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(jì)算方法 34
3.2.3國際平整度指數(shù)的特點(diǎn)及其影響因素 36
3.3路面高程測量方法 40
3.3.1水準(zhǔn)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(zhǔn)路面平整度檢測技術(shù) 51
3.4.1檢測原理 51
3.4.2測量結(jié)果及分析 54
3.5非慣性基準(zhǔn)傳遞路面平整度檢測技術(shù) 58
3.5.1基于基準(zhǔn)傳遞的路面平整度檢測 58
3.5.2基準(zhǔn)傳遞檢測系統(tǒng)特點(diǎn) 60
3.6基于陣列信號的路面平整度檢測技術(shù) 60
3.6.1檢測原理 60
3.6.2信號源個(gè)數(shù)估計(jì) 61
3.6.3信號源來波方向估計(jì) 62
3.6.4波束形成佳權(quán)向量計(jì)算 63
3.7路面跳車檢測方法 66
3.7.1路面跳車機(jī)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(shù) 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(jì)算方法 71
4.3.1幾種車轍深度計(jì)算方法 71
4.3.2幾種車轍深度計(jì)算方法比較 73
4.4多點(diǎn)激光車轍檢測技術(shù) 76
4.5多點(diǎn)激光車轍檢測精度分析及改進(jìn)技術(shù) 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(jì)算改進(jìn) 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(diǎn)準(zhǔn)直激光路面車轍檢測技術(shù) 85
4.7.2對稱式線激光路面車轍檢測技術(shù) 88
第5章車載路面抗滑檢測技術(shù) 94
5.1路面抗滑性能的定義 94
5.1.1路面構(gòu)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(gòu)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(gòu)造深度檢測 98
5.3.1激光位移構(gòu)造深度檢測方法 99
5.3.2瀝青路面構(gòu)造深度精確檢測方法 101
5.4基于圖像法的構(gòu)造深度檢測 105
5.5基于其他方法的構(gòu)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(shù) 110
6.1路面損壞的分類及檢測指標(biāo) 110
6.1.1路面損壞的分類及機(jī)理 110
6.1.2路面損壞的檢測指標(biāo) 114
6.1.3路面破損評價(jià)計(jì)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(jī)的路面損壞檢測 117
6.2.2基于線陣相機(jī)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(shù) 123
6.4.1路面裂縫圖像增強(qiáng) 123
6.4.2路面裂縫圖像分割 127
6.4.3路面形態(tài)學(xué)處理 130
6.4.4路面裂縫自動分類技術(shù) 133
6.5基于雙相機(jī)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(gòu)建 140
6.5.3雙相機(jī)圖像映射關(guān)系確定 140
6.5.4路面裂縫分割結(jié)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(shù) 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(shù)的實(shí)現(xiàn)及誤差分析 168
7.2路面縱斷面檢測技術(shù) 174
7.2.1基于慣性基準(zhǔn)的車載路面縱斷面小波長檢測方法 174
7.2.2基于基準(zhǔn)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(shù)研究 190
7.4三維數(shù)字路面重建理論及實(shí)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(jié)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(jié)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(shù)要求與特點(diǎn) 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(shè)計(jì) 211
8.3.4道路檢測車內(nèi)部布置設(shè)計(jì) 219
8.3.5道路檢測車附件布置設(shè)計(jì) 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(guān)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(gòu)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(bào)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(shù)及裝備試驗(yàn) 282
10.1智能檢測系統(tǒng)關(guān)鍵部件試驗(yàn) 282
10.1.1激光位移傳感器試驗(yàn) 282
10.1.2里程距離檢測試驗(yàn) 287
10.2平整度檢測試驗(yàn) 289
10.2.1慣性基準(zhǔn)檢測原理臺架試驗(yàn) 289
10.2.2基準(zhǔn)傳遞原理波長試驗(yàn) 290
10.2.3基準(zhǔn)傳遞原理路面試驗(yàn) 291
10.2.4平整度標(biāo)定試驗(yàn) 293
10.3車轍檢測試驗(yàn) 305
10.3.1多點(diǎn)激光位移傳感器車轍檢測試驗(yàn) 305
10.3.2車載標(biāo)定試驗(yàn) 307
10.3.3車轍試驗(yàn)及對比 310
10.4構(gòu)造深度檢測試驗(yàn) 313
10.4.1雙激光位移傳感器構(gòu)造深度試驗(yàn) 313
10.4.2實(shí)車構(gòu)造深度試驗(yàn) 314
10.4.3試驗(yàn)結(jié)果對比及分析 316
10.5路面損壞檢測試驗(yàn) 316
10.5.1路面損壞數(shù)字圖像檢測試驗(yàn) 317
10.5.2同步頻閃照明試驗(yàn) 318
10.5.3LED聚光照明試驗(yàn) 318
10.5.4裂縫識別試驗(yàn) 319
10.6環(huán)境檢測試驗(yàn) 321
10.7智能檢測系統(tǒng)應(yīng)用 322
參考文獻(xiàn) 328