识别路面缺陷的装置的制作方法

1.本发明涉及路面维护技术领域，具体而言，涉及一种识别路面缺陷的装置。


背景技术：

2.目前高速公路使用时间长了以后，通常会存在各种表面病害，如路面不平、裂缝、坑槽以及车辙等，这些缺陷如果不及时发现并进行修护的话，将影响通行车辆的效率和通行安全，甚至还将进一步破坏路面。目前惯用的检测高速公路路面是否存在损坏的做法为工作人员人为检测，亦即是说，安排工作人员间隔一定时间去检测路面是否存在破坏，或是接收群众反应的路面破坏情况。该种发现路面破坏情况的手段通常十分滞后，且需要耗费大量的人力，因此，提供一种更为及时高效的路面缺陷检测装置是十分必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种识别路面缺陷的装置，以实现自动化地采集路面图像，并通过对图像分析及时了解路面情况，以提高路面检测的工作效率。
4.为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
5.第一方面，本发明实施例提供了一种识别路面缺陷的装置，所述装置包括摄影设备、无人机以及终端设备，所述摄影设备与所述终端设备通过无线网络或移动通信网络连接，所述摄影设备搭载在所述无人机上；所述摄影设备采集无人机飞行过程中的路面图像，并通过无线网络或移动通信网络将所述路面图像传输至终端设备；通过北斗卫星定位所述无人机采集每幅路面图像的地理位置；所述终端设备根据获取的路面图像和每幅路面图像的地理位置建立三维路面模型，并对所述三维路面模型分析得出所述路面缺陷。
6.第二方面，本发明实施例还提供了一种识别路面缺陷的装置，所述装置包括数码相机、倾斜摄影测量相机、无人机以及终端设备，所述数码相机、倾斜摄影测量相机与所述终端设备通过无线网络或移动通信网络连接，所述数码相机和倾斜摄影测量相机搭载在无人机上；所述数码相机和倾斜摄影测量相机采集无人机飞行过程中不同方位的路面图像，并将采集到的路面图像通过无线网络或移动通信网络传输至终端设备；通过北斗卫星定位所述无人机采集每幅路面图像的地理位置；所述终端设备根据获取的路面图像和每幅路面图像的地理位置建立三维路面模型，并对所述三维路面模型分析得出所述路面缺陷。
7.本发明实施例提供的一种识别路面缺陷的装置，该装置包括摄影设备、无人机以及终端设备，该摄影设备与终端设备连接，该摄影设备搭载在无人机上。该摄影设备用于采集无人机飞行过程中的路面图像，同时还将通过北斗卫星定位无人机采集每幅路面图像的地理位置，进而终端设备根据获取的路面图像和每幅路面图像的地理位置建立三维路面模型，并对三维路面模型分析得出路面缺陷。由此可见，本方案通过无人机对路面图像进行采集以分析得出路面缺陷，其极大地提高了工作效率。
8.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
10.图1示出了本发明实施例提供的一种识别路面缺陷的装置的结构示意图。
11.图2示出了本发明实施例提供的一种摄影设备的结构示意图。
12.图示：110-无人机；120-摄影设备；130-终端设备；140-基准站；121-数码相机；122-倾斜摄影测量相机。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
15.为了促进经济水平的发展，目前高速公路也修的越来越多，但是高速公路的维护是一个重点问题，如高速公路由于各种各样的原因通常会出现路面不平、裂缝、坑槽、车辙等各种问题，目前的维护手段通常是由工作人员定期对高速公路进行检测，其检测效率低，且检测的范围有限。因此，本发明实施例提供一种识别路面缺陷的装置，其通过更加高效的手段对大范围的高速公路进行路面缺陷识别，极大地提高了工作效率。
16.请参照图1，是本发明实施例提供的一种识别路面缺陷的装置的结构示意图，该装置包括无人机110、摄影设备120、终端设备130以及基准站140，该摄影设备120和基准站140均与终端设备130连接，该摄影设备120搭载在无人机110上，用于在无人机110沿着高速公路飞行的过程中采集路面图像。具体地，该摄影设备120通过无线网络或移动通信网络与终端设备130连接，该无线网络包括wifi连接等连接方式，该移动通信网络包括3g网络、4g网络或5g网络等连接方式。
17.请参照图2，是本发明实施例提供的一种摄影设备120的结构示意图。该摄影设备120可以为多台数码相机121，安装时，多台数码相机121可安装于无人机110的不同方位以便于采集同一景象下不同角度的路面图像。
18.作为另一种实施方式，该摄影设备120可以为单一的倾斜摄影测量相机122，该倾斜摄影测量相机122上设置有多个摄像头，且该倾斜摄影测量相机122可同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集路面图像，以将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。
19.作为另一种实施方式，该摄影设备120可以为数码相机121和倾斜摄影测量相机
122的组合，安装时，可将数码相机121和倾斜摄影测量相机122安装于不同的位置，以使得数码相机121和倾斜摄影测量相机122可采集当前景象的全方位图像，以获得更多的素材。
20.进而，该摄影设备120会将采集的多幅路面图像发送至终端设备130，容易理解的，该终端设备130可以为台式电脑等具有计算能力和处理能力的电子设备。需要说明的是，该摄影设备120可以边采集路面图像边发送至终端设备130，同时该摄影设备120还可以在无人机110停止飞行后，统一将在无人机110飞行过程中采集的路面图像发送至终端设备130。
21.此外，北斗卫星还将在无人机110采集路面图像时定位无人机110的位置，以便于之后通过图像识别分析出路面缺陷后，可快速查找到相应位置。
22.具体实现方式为：地面上设置有基准站140，该基准站140可用于接收北斗卫星信号确定第一坐标位置，由于该基准站140是固定设置的，故通过北斗卫星信号确定的第一坐标位置更加精准，进而该基准站140将确定的第一坐标位置发送至终端设备130。此外，该无人机110上还设置有北斗卫星信号接收器，该北斗卫星信号接收器用于接收北斗卫星信号以确定当前无人机110的第二坐标位置，并将该第二坐标位置发送至终端设备130中。进而，终端设备130对第一坐标位置和第二坐标位置进行差分处理以确定无人机采集每幅路面图像的地理位置。通过使用第一坐标位置对第二坐标位置进行差分处理，使得无人机110所在位置更加精准，相比直接通过设置于无人机110上的北斗卫星信号接收器确定的坐标位置，精确度更高。
23.还需说明的是，若摄影设备120是实时将采集的路面图像发送至终端设备130，该无人机110也会将定位的地理位置实时发送至终端设备130，以和路面图像对应；若摄影设备120是在无人机110停飞后将采集的路面图像发送至终端设备130，则由于摄影设备120是间隔预定距离采集的路面图像，故也可根据路面图像中的不同景象与实时定位的地理位置进行关联。
24.进而，终端设备130将根据获取的路面图像和每幅路面图像的地理位置建立三维路面模型，并对三维路面模型分析得出路面缺陷，其具体实现方式为：
25.首先，该终端设备130将根据获取的多幅路面图像和与每幅路面图像对应的地理位置按照预定算法建立三维路面模型，以更加立体的效果展示于用户。
26.其次，该终端设备130还将对三维路面模型进行分析，以分析得出路面缺陷。其分析方式为：该终端设备130可对用户在三维路面模型上随机选取的多个坐标点计算间距，以得出路面起伏度数据，并将该路面起伏度数据与预设路面起伏度数据进行比较，若该路面起伏度数据与预设路面起伏度数据的差值大于阈值，则表明当前路段过高或过低，进而该路段可能已经发生了损坏。
27.或者该终端设备130也可对用户选定的三维路面模型上的任意局部图像进行图像识别，以判定该局部图像是否存在裂缝、凹坑、破损、坑槽、车辙以及反水等路面缺陷。其识别方式可以为，该终端设备130中之前已经采集了大量的地面缺陷的样本在分类器中进行训练，如采集了多种不同形式的裂缝样本、凹坑样本、破损样本、坑槽样本、车辙样本以及反水样本等，进而该终端设备130可直接将用户选定的局部图像输入分类器中进行识别，即可判断出该局部图像是否存在路面缺陷，以实现路面缺陷的自主化识别，极大地节省了人为工作量。
28.由此可见，本发明实施例提供了一种识别路面缺陷的装置，其通过无人机搭载摄
影设备采集路面图像，并通过对路面图像进行三维建模，以更加直观地将路面全况展示于用户，同时可响应用户的选择对任意用户选定的路段进行路面缺陷识别，极大地提高了路面检测的精度，且节省了工作人员的工作量。
29.综上所述，本发明实施例提供的一种识别路面缺陷的装置，该装置包括摄影设备、无人机以及终端设备，该摄影设备与终端设备连接，该摄影设备搭载在无人机上。该摄影设备用于采集无人机飞行过程中的路面图像，同时还将通过北斗卫星定位无人机采集每幅路面图像的地理位置，进而终端设备根据获取的路面图像和每幅路面图像的地理位置建立三维路面模型，并对三维路面模型分析得出路面缺陷。由此可见，本方案通过无人机对路面图像进行采集以分析得出路面缺陷，其极大地提高了工作效率。
30.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
31.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
32.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。