基于三維重構(gòu)的路面凹坑檢測技術(shù)研究.pdf

1、路面破損檢測是高速公路養(yǎng)護和管理工作中最重要的一部分，在高速公路里程數(shù)不斷增加的過程中，依靠傳統(tǒng)人工檢測的方法已經(jīng)無法達到快速、準確檢測的要求。近些年來，隨著光電技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展以及電子產(chǎn)品硬件技術(shù)規(guī)格的不斷提高，為道路檢測的自動化提供了可能，因此基于視頻檢測技術(shù)的路面破損檢測系統(tǒng)已經(jīng)成為當前研究的熱點。本文設(shè)計了一套基于視頻檢測技術(shù)的路面凹坑檢測系統(tǒng)，用于檢測凹坑的深度與寬度，并對檢測的路面凹坑進行三維重構(gòu)，針對系統(tǒng)檢測過程

2、中的相關(guān)理論算法進行了深入的研究。
　　 本文首先介紹了檢測系統(tǒng)的構(gòu)架和基于LED線光源的檢測原理，接著對系統(tǒng)中采集圖像的CCD攝像機進行標定。介紹了幾類常見的相機標定方法，并結(jié)合各類方法的優(yōu)缺點及本實驗的具體情況，最后采用的是傳統(tǒng)標定法中的RAC兩步標定法對相機進行標定。
　　 通過圖像處理模塊對采集到的圖像進行一系列預(yù)處理，包括圖像的灰度化、圖像增強、中值濾波和圖像二值化等，以去除圖像中的一些噪聲，凸顯圖像中的關(guān)鍵信

3、息。介紹了圖像分割技術(shù)中的邊緣檢測原理，并對標定板中的特征圓進行邊緣提取。最后通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理對光帶的目標圖像進行中心點提取。
　　 在完成了相機標定和圖像處理基礎(chǔ)上，通過坐標系的對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系對凹坑的斷面進行重構(gòu)，比較了凹坑寬度、深度的計算值與測量值之間的誤差范圍。利用兩條相互垂直光帶求交，計算出凹坑的三維坐標系，介紹并使用VRML對凹坑的三維圖像進行重構(gòu)。最后針對本實驗中的兩種典型誤差:標定板特征點提取和光帶圖像采集進行了誤