CN102874161A - 路面图像采集车及路面图像采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路面图像采集车及路面图像采集方法，采集车包括：车体，所述车体的底部具有用于线性相机拍摄的取景窗口；线性相机，固定在所述取景窗口的上方。本发明的方法包括：控制所述线性相机，通过所述车体底部的取景窗口拍摄路面图像。本发明通过在车底开设取景窗口，在车体底部的区域采集路面图像。由于车体底部的区域光线均匀，拍摄的路面图像效果较好，不受外界日光的光线变化的影响。与在车体外拍摄路面图像的方式相比，不需要额外使用外置强光源装置、发电机装置等，降低了路面图像采集系统功耗、成本、复杂性。

Description

路面图像采集车及路面图像采集方法

技术领域

本发明涉及图像采集设备，特别是指一种路面图像采集车及路面图像采集方法。

背景技术

路面表面损坏是公路养护评价与分析的重要参考内容，也是道路工程师用来判断路面中修罩面的主要依据。在路面技术状况四大损坏指标中，表面破损最难测定和计算。

早期使用人工目测的方法，该方法的缺点是受人为主观因素影响严重，效率低，可靠性差。目前对于国省干线公路的路面损坏检测均使用路况快速检测车进行检测。在该检测车中，通过采集路面图像，通过后期对路面图像进行损坏识别得出路面表面损坏信息。在路况快速检测车上安装路面图像采集系统。该系统由检测车、路面图像采集相机、光源设备和发电机四大部分组成。

目前的光源设备需要提供足够强的光源，才能在一定程度上降低路面图像受路边的建筑阴影或树影的影响，由于路边的阴影出现没有规律，不便于通过光源的开启和关闭减少阴影的影响。导致拍摄的路面图像受到阴影的影响，出现拍摄不清楚或模糊的情况，不便于后续的对拍摄的路面图像进行后期处理。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种路面图像采集车及路面图像采集方法，以解决上述拍摄的图像不利于后续处理的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种路面图像采集车，包括：

车体，所述车体的底部具有用于线性相机拍摄的取景窗口；

线性相机，固定在所述取景窗口的上方。

优选地，所述取景窗口为条形，其延伸方向与所述采集车的车轴平行、且所述车体不遮挡穿过所述取景窗口向下的光线。

优选地，所述取景窗口的地面投影与其相邻的车轴的地面投影之间的距离不大于60cm。

优选地，所述线性相机通过可调节支架固定车体内；

所述可调节支架包括：

支架底板，用于固定相机支架；

相机支架，垂直固定在所述支架底板上，相机支架上开设有滑槽，所述滑槽内具有沿槽道竖直上下移动的螺栓；

转接板，一端与所述相机支架的槽道上的螺栓固定连接，另一端固定连接所述线性相机。

优选地，所述取景窗口开设在所述车体的底盘、后备箱的底部、或所述支架底板上。

优选地，还包括：

在所述车体的两侧，各固定有一个垂直于地面的挡光板；

所述挡光板靠近或相交所述取景窗口的延伸线；

所述挡光板的底边与地面平行，且之间的距离不小于20cm。

优选地，还包括：

光线检测器，用于检测所述车体外的所述取景窗下方的光线强度；

控制器，用于接收所述光线检测器检测的光线强度值，与阈值进行比较，根据比较结果，通过升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体；或，

判断当前时刻所属的时间范围，根据判断结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体。

优选地，所述升降机构为绳轮式、交臂式或软轴式升降机构。

本发明提供一种路面图像采集方法，包括：

控制所述线性相机，通过所述车体底部的取景窗口拍摄路面图像。

优选地，通过所述车体底部的取景窗口拍摄路面图像的过程中，还包括：

检测所述车体外的所述取景窗下方的光线强度值；

将所述光线强度值与阈值进行比较，根据比较比较结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体；

或，判断当前时刻所属于的时间范围，根据判断结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体。

本发明通过在车底开设取景窗口，在车体底部的区域采集路面图像。由于车体底部的区域光线均匀，拍摄的路面图像效果较好，不受外界日光的光线变化的影响。与在车体外拍摄路面图像的方式相比，不需要额外使用外置强光源装置、发电机装置等，降低了路面图像采集系统功耗、成本、复杂性。

附图说明

图1是实施例中的采集车的结构图；

图2是实施例中另一张采集车的结构图；

图3A是实施例中不同D1情况下采集的路面图像；

图3B是实施例中的可调节支架的结构图；

图4是实施例中安装了挡光板的采集车结构图；

图5是实施例中挡光板的结构图。

具体实施方式

为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

参见图1，本发明的实施例提供一种路面图像采集车，包括：

车体2，所述车体2的底部具有用于线性相机拍摄的取景窗口3；

线性相机1，固定在所述取景窗口3的上方。

本发明的路面图像采集车，由于将取景窗口开设在车体的底部，在拍摄路面图像过程中，外部的光线受到车体自身的遮挡，车体底部的光线均匀，不会受到路边的建筑物的阴影或强光的影响，拍摄的图像清晰，便于后续的分析处理。

优选地，取景窗口3可开设在底盘4上，也可开设在采集车的后备箱的底部。

优选地，参见图2，所述取景窗口3为长条形，延伸方向与所述采集车的车轴平行、且所述车体2不遮挡透过所述取景窗口3向下的光线，即取景窗口3与地面之间的光线。

在图2中，示出了取景窗口3的地面投影线6与两个车轮5的车轴的地面投影线61为两条平行线，且两条平行线之间的距离D1≤60cm。

取景窗口3无论是开设在底盘4上，还是开设在后备箱底部，取景窗口3应尽量靠近车轮的位置，例如与车轴的投影线距离D1≤60cm。车轮5能够遮挡路边的阴影或强光，通过取景窗口3拍摄的车体底部的路面图像，靠近车轮位置的图像质量，优于其它位置的图像质量。

发明人经过大量的试验，发现D1的距离也并非越小越好，当趋近于零时，由于受到车轴的影响，效果较差；在40cm附近时，达到最佳效果；在接近60cm或超过60cm时，效果较差。

参见图3A中的两张采集的图像的对比图，图3A所示为同一块路面在相隔不到十分钟的时间内的采集图像，其中左侧为D1=90cm时采集的录像图像，右侧为D1=40cm时采集的图像。从对比图像可以看出，左侧采集的图像光照不均，出现局部阴影、局部曝光过度的现象，右侧采集的图像质量相对较高：光线均匀，纹理、裂缝清晰，利于计算机自动识别。

在D1≤60cm之内时，即使在早晨和下午阳光斜射的情况下，光线也不容易打到扫描线部分，不会对采集的图像造成局部区域很亮的情形，而局部很亮的情况下对识别结果的影响是致命的。

在车体2的取景窗口3的下方路面，外部光线受车体2和轮胎5的遮挡，光线均匀，拍摄的图像清晰。即使日光的光线从车体2后方照射，取景窗口3的投影线6要么整体在阴影下，要么整体在阳光下，拍摄区域的光线始终在横向上始终保持很好的均匀性。

优选地，参见图3B，线性相机1固定在图3B所示的可调节支架上。可调节支架包括：

支架底板10，用于固定相机支架7；

相机支架7，用于固定线性相机1；相机支架7竖直固定在支架底板10上，相机支架7上开设有滑槽，所述滑槽内具有沿槽道竖直上下移动的螺栓；

转接板11，一端与相机支架7的槽道上的螺栓固定连接，另一端固定连接线性相机1；

优选地，转接板11固定连接线性相机1的一端上，还安装有相机保护罩8。

优选地，支架底板10可与车体2的底盘4或车体2的后备箱底部做成一体。

如果单独生产支架底板10，可在支架底板10上开设取景窗口3。在车体2的底盘4或后备箱的底部，安装可调节支架的位置，开设位置与支架底板10上的取景窗口3的位置对应的开口，开口大小不小于取景窗口3。在固定可调节支架后，线性相机1通过取景窗口3拍摄地面的路面图像。

优选地，取景窗口3为长条形，长度不小于40cm，宽度不小于0.5cm。

通过相机支架7上的滑槽，转接板11可上下移动，从而带动线性相机1上下移动，调节幅度控制在20cm内即可。

线性相机1和转接板11所在的平面与支架底板10平行。可调节支架通过支架底板10固定在车体2的底盘4或后备箱的底部，固定后的支架底板10的平面与地面平行。

参见图1所示的线性相机1的高度D2，D2通常距地面85cm±10cm，通过相机支架7上的滑槽，调节线性相机1的距地面的高度。

优选地，在实施例中，线性相机1拍摄图像的取景窗口3的投影位置，与相邻车轴的距离在一定范围内，但该区域的光线有时还会受到日光的光线影响。为克服该问题，在采集车的车体2的两侧分别安装一个挡光板51，下面结合图4说明。

参见图4，挡光板51的平面与车体2的侧面在一个平面，垂直于地面，且靠近或相交所述取景窗口3的延伸线；取景窗口3的长度方向的延伸线和垂线形成的平面，经过挡光板51的中间位置。

挡光板51可采用多种升降机构安装在车体2的侧面，例如采用和电动车窗相同的升降机构，如绳轮式、交臂式或软轴式等，控制挡光板51伸出车体2外部或缩入到车体2的内部。

优选地，在采集车的取景窗口3的附近安装光线感应器，用于检测取景窗口3下方的光线强度，并将检测到的光线强度值发送至控制器，如单片机、处理器等，控制器将光线强度值与阈值进行比较，当大于阈值，说明光线较强，控制挡光板51从车体2伸出；当小于阈值，说明光线较弱，控制挡光板51缩入到车体内。

当然，也精确的根据光线的强度所属的区间，控制挡光板51伸出相应的长度。

优选地，在不同的时间，光照强度、物体产生的阴影长度不同，如果不安装光线感应器，还可设置挡光板51伸出车体或缩入车体的时间段，例如，在上午10至下午16点之间，控制挡光板51缩入到车体内；在其它的时间段，控制挡光板伸出车体。挡光板的底边与地面平行，挡光板51伸出到极限位置时，与地面之间的距离为20cm。

优选地，挡光板51还可采用简单的机械构件固定在车体2的两侧，参见图5，挡光板51上安装两个卡子15，卡闩13与旋转卡16之间通过金属丝连接。

旋转卡16采集用螺旋椭圆设计，在松开状态时，旋转卡16短半轴部分与卡子15相切，在紧固状态时，旋转卡16与长半轴部位与卡子15相切。

使用时，首先将挡光板51连接的上、下两个卡子15卡住采集车底盘下方的钢板，再将卡闩13穿过下方卡子的小孔，最后将扳手14向下旋转至水平即可。当一段时间之内不再检测或需要更换挡光板51时，向上旋转所述扳手14至竖直位置，这时，卡子上的钢丝松弛，将卡闩13从下方卡子的小孔中取出，即可取出挡光板51。

优选地，挡光板51的大小可根据车体的情况选择，通常选择40cm宽即可，挡光板51的底边距离地面不小于20cm即可。经过取景窗口3垂直地面的平面，正好经过挡光板51的中间位置。

优选地，在采集车上安装计算机设备，用于接收线性相机1采集的图像数据，并对图像数据进行处理，分析采集的路面图像数据。

本发明的路面图像采集车，由于通过采集车底盘下方的区域采集路面图像数据，不需要额外使用外置强光源装置、发电机装置等，降低了路面图像采集系统功耗、成本、复杂性。

本发明的实施例提供一种路面图像的采集方法，包括：控制所述线性相机，通过所述车体底部的取景窗口拍摄路面图像。

优选地，通过所述车体底部的取景窗口拍摄路面图像的过程中，还包括：

检测所述车体外的所述取景窗下方的光线强度值；

将所述光线强度值与阈值进行比较，根据比较比较结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体；

或，判断当前时刻所属于的时间范围，根据判断结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体。

对于本发明各个实施例中所阐述的路面图像采集车，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种路面图像采集车，其特征在于，包括：

车体，所述车体的底部具有用于线性相机拍摄的取景窗口；

线性相机，固定在所述取景窗口的上方。

2.根据权利要求1所述的采集车，其特征在于，所述取景窗口为条形，其延伸方向与所述采集车的车轴平行、且所述车体不遮挡穿过所述取景窗口向下的光线。

3.根据权利要求1或2所述的采集车，其特征在于，所述取景窗口的地面投影与其相邻的车轴的地面投影之间的距离不大于60cm。

4.根据权利要求1所述的采集车，其特征在于，所述线性相机通过可调节支架固定车体内；

所述可调节支架包括：

支架底板，用于固定相机支架；

相机支架，垂直固定在所述支架底板上，相机支架上开设有滑槽，所述滑槽内具有沿槽道竖直上下移动的螺栓；

转接板，一端与所述相机支架的槽道上的螺栓固定连接，另一端固定连接所述线性相机。

5.根据权利要求4所述的采集车，其特征在于，所述取景窗口开设在所述车体的底盘、后备箱的底部、或所述支架底板上。

6.根据权利要求1所述的采集车，其特征在于，还包括：

在所述车体的两侧，各固定有一个垂直于地面挡光板；

所述挡光板靠近或相交所述取景窗口的延伸线；

所述挡光板的底边与地面平行，且之间的距离不小于20cm。

7.根据权利要求6所述的采集车，其特征在于，还包括：

光线检测器，用于检测所述车体外的所述取景窗下方的光线强度；

控制器，用于接收所述光线检测器检测的光线强度值，与阈值进行比较，根据比较结果，通过升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体；或，

判断当前时刻所属的时间范围，根据判断结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体。

8.根据权利要求7所述的采集车，其特征在于，所述升降机构为绳轮式、交臂式或软轴式升降机构。

9.一种基于权利要求1所述的采集车的图像采集方法，其特征在于，包括：

控制所述线性相机，通过所述车体底部的取景窗口拍摄路面图像。

10.一种基于权利要求7所述的采集车的图像采集方法，其特征在于，控制所述线性相机，通过所述车体底部的取景窗口拍摄路面图像的过程中，还包括：

检测所述车体外的所述取景窗下方的光线强度值；

将所述光线强度值与阈值进行比较，根据比较比较结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体；

或，判断当前时刻所属于的时间范围，根据判断结果，通过所述升降机构控制所述挡光板伸出所述车体或缩入所述车体。

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