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基于近景摄影测量技术的沥青路面纹理实时识别系统

更新时间:2019-12-30 18:13:01 大小:3M 上传用户:songhuahua查看TA发布的资源 标签:近景摄影测量技术 下载积分:1分 评价赚积分 (如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

为了实时获取沥青路面纹理信息并准确监测服役道路路面的抗滑性能,基于环形三相机近景摄影测量(CRP)技术提出并创建了一个获取沥青路面纹理信息的自动化近景摄影测量(ACRP)系统,实现了沥青路面表面纹理图像自动化采集及三维重建过程.首先对采集的路表纹理图像进行数值化处理;其次,在基于MATLAB与Python联合编程的三维重建模块中重建具有表面纹理的沥青路面三维模型,并提取沥青路面表面高程数据;最后,在三维重建模块中进行路表纹理指标参数的运算,并采用铺砂法、激光扫描法进行沥青路面纹理现场对比试验.结果表明,以平均构造深度与均方根粗糙度(RMSR)为路表纹理统计指标,ACRP系统获得的纹理信息具有较高的准确性与高效性,识别精度接近于0.02 mm.ACRP系统提高了传统近景摄影测量的工作效率和精度,可为后续无人驾驶车辆安全制动提供实时、有效的路表抗滑信息.


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49  
5
Vol. 49 No. 5  
Sept. 2019  
卷第  
(
)
自 然 科 学 版  
东 南 大 学 学 报  
2019  
9
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY ( Natural Science Edition)  
DOI: 10. 3969 /j. issn. 1001 - 0505. 2019. 05. 022  
近景摄影测技术沥青路面纹理  
识别统  
1
1
1
1
1
1
12  
嘉颖  
 
 
 
宇  
青青  
泽  
1
(
东南大学通学院 南京  
211189)  
2
(
有限公司 海  
200021)  
: ,  
摘要 服役路路滑性能 基于  
( CRP)  
影测量  
( ACRP)  
术提建了一的自动影测量  
自动化采建过程 首先进行  
MATLAB Python  
程的建具有沥  
;
值化基于  
, ; ,  
高程进行参数  
,  
算 并采用扫描法进行对比试验 果表明 以平与  
( RMSR)  
粗糙度  
ACRP  
标  
具有高的准性与高  
精度于  
0. 02 mm. ACRP  
统提高了传影测的工作效和精度 可为后  
驾驶车辆安全息  
: ; ; ; ;  
关键词 滑性能 自动影测粗糙度  
: TU528. 1 : A : 1001 - 0505( 2019) 05-0973-08  
文献标志码 文章编号  
中图分类号  
Real-time identification system of asphalt pavement texture  
based on close-range photogrammetry  
1
1
1
Chen Jiaying  
Huang Xiaoming  
Zheng Binshuang  
1
1
1
1 2  
Zhao Runmin  
Liu Xiuyu Cao Qingqing Zhu Shengze  
1
(
School of TransportationSoutheast UniversityNanjing 211189China)  
2
(
Shanghai Jiushi ( Group) CoLtdShanghai 200021China)  
Abstract: To obtain the asphalt pavement texture information in real time and monitor the anti-skid per-  
formance of the road pavement accuratelyan automatic close-range photogrammetry system ( ACRP sys-  
tem) was proposed and built based on the three circle-arranged camera close-range photogrammetry  
( CRP) technology. The automatic image acquisition and the three-dimensional( 3D) reconstruction were  
completed using the ACRP system. Firstlythe collected pavement texture images were digitized. Sec-  
ondlya 3D model of asphalt pavement with surface texture was established in the 3D reconstruction soft-  
ware module based on MATLAB and Python joint programming. The surface elevation data of asphalt  
pavement were extracted. Finallyindex parameters of the pavement surface texture were calculated in 3D  
reconstruction software. The sand patch and the laser scanning ( ZGScan) were chosen to collect the on-  
site asphalt pavement texture for comparison. The mean texture depth ( MTD) and the root-mean-square  
roughness ( RMSR) were chosen as the statistical indicators of the pavement surface texture. The results  
show that the texture data obtained by ACRP system have relatively high accuracy and efficiency. The  
recognition accuracy of the ACRP system is close to 002 mmproviding real-time and effective anti-skid  
pavement surface information for subsequent safety braking of autonomous vehicles.  
Key words: anti-skid performance; automatic close-range photogrammetry system; asphalt pave-  
ment texture information; mean texture depth; root-mean-square roughness  
: 2018-09-03.  
:
作者简介  
( 1993—) , , ) , , huangxm@ seu. edu. cn.  
;
( ,  
士生 联系人 男 博士 教授 博士生导师  
收稿日期  
:
基金项目 国家自然科学基金资助项目  
( 51778139) 、  
江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目  
( KYCX18_0146SJCX18_0046) .  
( ) 201949  
东南大学学报 自然科学版  
: , , , .  
引用本文 郑彬青路统  
J.  
( 5) : 973 980. DOI: 10. 3969 /j. issn. 1001 - 0505. 2019. 05. 022.  
http: / /journal. seu. edu. cn  
974  
(
东南大学学报 自然科学版  
)
49  
第 卷  
5 6]  
, ,  
高速公发生 要是沥  
( CRP )  
作为数  
作  
法  
青路滑性造成的 良滑性  
向重通过度对面  
能能高速车辆摩擦保证  
点进行环绕间数匹配  
.  
车辆过程中的青路滑  
和点成来重三维三  
接关天  
青路非  
情况青路好地出  
、  
法 具有减测试效  
7 8]  
,  
穿车辆发生  
点  
需要环绕测  
6 ,  
使得所充  
,  
因此 寿青路进  
9]  
区域  
间特匹配提  
青路滑性有  
1 2]  
数量效  
义  
的工与三维  
内外青路取方法  
10]  
3]  
于每时相机的  
运算间  
包括和非接类  
、 、 ,  
相同 对同相  
用传器设进行量 包  
进行的过程降低了该效率 为  
( ) 、 ( ) 、  
法 体积法 仪  
、 、  
摩擦测试连续拖车摩  
青路纹  
7]  
效率 用基机的测  
法 以上方通过取相关计  
理 结表明该  
摩擦数等表  
效率 部分理  
,  
量原理简单 但只测  
.  
不可息损情况 因此  
, , ;  
量 受影响效率观  
要对统近进行保证  
.  
摩擦法  
与  
测试过程中量现造成影响 如连  
效率  
拖车摩擦法 由测试度和洒  
本文提出机的影  
求 对限  
1]  
通过自动化量平台实现  
得详沥  
机机位来作为已  
青路宏观理数息  
参与的校  
研究的内外对非接式  
, ; ,  
过程 效率 此消  
进行研究 非接量主包  
, ,  
通过对相间距保证相  
括数工业  
CT  
激光量法  
青路了  
量法等 理  
的精度 为无驾驶车辆过程中时  
三维激光量法取  
础  
青路理数化高程法  
湿情况量 并激光测试备  
1
动化近景摄统  
;
3
种方逆  
2D 3D  
分为影 图和  
向重需要将  
为  
10]  
三维大过程  
完成需要对图  
, ,  
高程信  
进行理 运算来完成三维作  
青路据  
1. 1  
近景摄影测量基本原  
,  
沥  
立体术  
青路面二映  
摄像机在同时同位置下标  
实际情况 该原理为  
通过几何  
高程通过三维三维模  
4]  
约束三维坐建  
照条颜  
CT CT  
1  
三维型 其原理如图 示  
影响 工业  
通过  
O-xyz  
初始位于系  
原  
高精青路料和三维  
为  
O -X Y ,  
机有  
1
测试件进行  
1
1
f ; 2  
为 时为  
1
O -x y z ,  
像  
r
需要前完成青路件制芯  
r
r r  
http: / /journal. seu. edu. cn  

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