專利名稱：一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種道路交通的分析系統(tǒng)及其方法，尤其是一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
目前市場上沒有能夠動態(tài)測試標(biāo)線破損率的方法和產(chǎn)品，而道路交通標(biāo)線的破損率關(guān)系到判定標(biāo)線是否需要更換，是道路交通標(biāo)線養(yǎng)護(hù)管理過程中的重要檢測項(xiàng)目，該方法不但解決了標(biāo)線破損率的判定方法，其動態(tài)測試特性還解決了標(biāo)線破損率人工測試工作量大，分析困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種對道路交通標(biāo)線的破損進(jìn)行檢測和分析的標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)及其方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之一的一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)，包括一系統(tǒng)檢校模塊，用于標(biāo)定系統(tǒng)的測量參數(shù)，主要是線陣相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)與外部參數(shù)；一空間數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集GPS、IMU與里程數(shù)據(jù)；—標(biāo)線影像采集模塊，用于采集2個(gè)線陣相機(jī)的數(shù)據(jù)；一定位定姿集成模塊，用于導(dǎo)入GPS、MU與里程數(shù)據(jù)，生成車體運(yùn)行的位置與姿態(tài)數(shù)據(jù)；一地理參考處理模塊，用于為標(biāo)線影像生成地理參考數(shù)據(jù)；一標(biāo)線信息分析模塊，用于自動提取標(biāo)線影像中的交通標(biāo)線輪廓，分析標(biāo)線中的裂縫與破損，計(jì)算破損率；一多源數(shù)據(jù)測圖模塊，用于數(shù)據(jù)生產(chǎn)與發(fā)布，能夠基于影像進(jìn)行絕對測量與相對測量，能夠基于影像標(biāo)注信息，最終生成成果數(shù)據(jù)；所述地理參考處理模塊分別與所述定位定姿集成模塊、所述標(biāo)線影像采集模塊和標(biāo)線信息分析模塊相連，所述空間數(shù)據(jù)采集模塊與所述定位定姿集成模塊相連，所述標(biāo)線信息分析模塊還分別與所述系統(tǒng)校驗(yàn)?zāi)K和所述多源數(shù)據(jù)測圖模塊相連。所述的標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)，還包括與所述多源數(shù)據(jù)測圖模塊相連的交通安全設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理模塊，用于對成果數(shù)據(jù)的分析與管理。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之二的一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析方法，包括如下步驟(I)標(biāo)定系統(tǒng)的參數(shù)；(2)數(shù)據(jù)采集沿計(jì)劃的路線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過空間數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)線影像采集模塊采集GPS、MU、里程、同步信號、標(biāo)線影像等數(shù)據(jù)；(3)數(shù)據(jù)處理通過定位定姿集成模塊對GPS信號進(jìn)行差分處理，將位置、姿態(tài)與速度信息進(jìn)行集成，生成車的運(yùn)行軌跡與姿態(tài)；通過地理參考處理模塊為每幀影像生成地理參考信息；(4)數(shù)據(jù)分析通過標(biāo)線信息分析模塊自動檢測交通標(biāo)線的輪廓及破損率；標(biāo)線的分析結(jié)果可以導(dǎo)入多源數(shù)據(jù)測圖模塊，測圖模塊能夠提供絕對測量、相對測量、信息標(biāo)注,并生成成果數(shù)據(jù)。所述步驟(4)生產(chǎn)的成果數(shù)據(jù)最終部署到交通安全設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理模塊，能夠基于GIS系統(tǒng)管理標(biāo)線數(shù)據(jù)，分析養(yǎng)護(hù)需求，制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃與實(shí)施計(jì)劃，分析養(yǎng)護(hù)投資效應(yīng)。本發(fā)明的一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)及其方法的有益效果如下(I)本系統(tǒng)及其方法是將標(biāo)線圖像采集設(shè)備安裝于載車上進(jìn)行圖像采集，能夠快速、清晰地采集標(biāo)線圖像；(2)本系統(tǒng)及其方法通過圖像分析自動對采集的標(biāo)線圖像進(jìn)行破損率計(jì)算，避免了人工計(jì)算分析，提高了分析效率和準(zhǔn)確度。


圖1為本發(fā)明一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)，包括一系統(tǒng)檢校模塊標(biāo)定系統(tǒng)的測量參數(shù)，主要是線陣相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)(主點(diǎn)、主距、畸變系數(shù))與外部參數(shù)(相對于GPS中心的位置以及相對于IMU的姿態(tài));一空間數(shù)據(jù)采集模塊采集GPS、IMU與里程數(shù)據(jù)；—標(biāo)線影像采集模塊采集2個(gè)線陣相機(jī)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為大文件格式；一定位定姿集成模塊導(dǎo)入GPSJMU與里程數(shù)據(jù)，生成車體運(yùn)行的位置(平面與高程坐標(biāo))與姿態(tài)數(shù)據(jù)(航向角、俯仰角、翻滾角)；一地理參考處理模塊為標(biāo)線影像生成地理參考數(shù)據(jù)(標(biāo)線影像每行都有對應(yīng)拍攝時(shí)刻的大地坐標(biāo)與姿態(tài))；一標(biāo)線信息分析模塊自動提取標(biāo)線影像中的交通標(biāo)線輪廓(黃白實(shí)線、虛線、雙線)，分析標(biāo)線中的裂縫與破損，計(jì)算破損率，計(jì)算過程需要線陣相機(jī)的標(biāo)定參數(shù)；一多源數(shù)據(jù)測圖模塊是數(shù)據(jù)生產(chǎn)與發(fā)布的平臺模塊，能夠基于影像進(jìn)行絕對測量與相對測量，能夠基于影像標(biāo)注信息，并最終生成成果數(shù)據(jù)；一交通安全設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理模塊是最終用戶使用的GIS平臺模塊，是成果數(shù)據(jù)的分析與管理模塊。所述地理參考處理模塊分別與所述定位定姿集成模塊、所述標(biāo)線影像采集模塊和標(biāo)線信息分析模塊相連，所述空間數(shù)據(jù)采集模塊與所述定位定姿集成模塊相連，所述標(biāo)線信息分析模塊還分別與所述系統(tǒng)校驗(yàn)?zāi)K和所述多源數(shù)據(jù)測圖模塊相連，所述多源數(shù)據(jù)測圖模塊與交通安全設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理模塊相連。本發(fā)明的一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析方法，包括如下步驟(I)出廠標(biāo)定用系統(tǒng)檢校模塊標(biāo)定系統(tǒng)的參數(shù)，一般在系統(tǒng)出廠時(shí)需要對其進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定；(2)數(shù)據(jù)采集沿計(jì)劃的路線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過空間數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)線影像采集模塊采集GPS、MU、里程、同步信號、標(biāo)線影像等數(shù)據(jù)；(3)數(shù)據(jù)處理通過定位定姿集成模塊對GPS信號進(jìn)行差分處理，將位置、姿態(tài)與速度信息進(jìn)行集成，生成車的運(yùn)行軌跡與姿態(tài)；通過地理參考處理模塊為每幀影像生成地
理參考信息；(4)數(shù)據(jù)分析通過標(biāo)線信息分析模塊自動檢測交通標(biāo)線的輪廓及破損率；標(biāo)線的分析結(jié)果可以導(dǎo)入多源數(shù)據(jù)測圖模塊，測圖模塊能夠提供絕對測量、相對測量、信息標(biāo)注等功能，并生成成果數(shù)據(jù)；(5)數(shù)據(jù)應(yīng)用成果數(shù)據(jù)最終部署到交通安全設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理模塊，能夠基于GIS系統(tǒng)管理標(biāo)線數(shù)據(jù)，分析養(yǎng)護(hù)需求，制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃與實(shí)施計(jì)劃，分析養(yǎng)護(hù)投資效應(yīng)等。本發(fā)明的分析系統(tǒng)及其方法主要用于標(biāo)線破損率的動態(tài)測試，也可應(yīng)用于標(biāo)線長、寬、縱向間距、行車道寬度的測試分析。上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng),包括一系統(tǒng)檢校模塊，用于標(biāo)定系統(tǒng)的測量參數(shù)，主要是線陣相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)與外部參數(shù)；一空間數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集GPS、IMU與里程數(shù)據(jù)；一標(biāo)線影像采集模塊，用于采集2個(gè)線陣相機(jī)的數(shù)據(jù)；一定位定姿集成模塊，用于導(dǎo)入GPS、IMU與里程數(shù)據(jù)，生成車體運(yùn)行的位置與姿態(tài)數(shù)據(jù)；一地理參考處理模塊，用于為標(biāo)線影像生成地理參考數(shù)據(jù)；一標(biāo)線信息分析模塊，用于自動提取標(biāo)線影像中的交通標(biāo)線輪廓，分析標(biāo)線中的裂縫與破損，計(jì)算破損率；一多源數(shù)據(jù)測圖模塊，用于數(shù)據(jù)生產(chǎn)與發(fā)布，能夠基于影像進(jìn)行絕對測量與相對測量， 能夠基于影像標(biāo)注信息，最終生成成果數(shù)據(jù)；所述地理參考處理模塊分別與所述定位定姿集成模塊、所述標(biāo)線影像采集模塊和標(biāo)線信息分析模塊相連，所述空間數(shù)據(jù)采集模塊與所述定位定姿集成模塊相連，所述標(biāo)線信息分析模塊還分別與所述系統(tǒng)校驗(yàn)?zāi)K和所述多源數(shù)據(jù)測圖模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)，其特征在于所述的標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)，還包括與所述多源數(shù)據(jù)測圖模塊相連的交通安全設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理模塊， 用于對成果數(shù)據(jù)的分析與管理。
3.—種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析方法，包括如下步驟(1)標(biāo)定系統(tǒng)的參數(shù)；(2)數(shù)據(jù)采集沿計(jì)劃的路線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過空間數(shù)據(jù)采集模塊、標(biāo)線影像采集模塊采集GPSUMU、里程、同步信號、標(biāo)線影像等數(shù)據(jù)；(3)數(shù)據(jù)處理通過定位定姿集成模塊對GPS信號進(jìn)行差分處理，將位置、姿態(tài)與速度信息進(jìn)行集成，生成車的運(yùn)行軌跡與姿態(tài)；通過地理參考處理模塊為每幀影像生成地理參考信息；(4)數(shù)據(jù)分析通過標(biāo)線信息分析模塊自動檢測交通標(biāo)線的輪廓及破損率；標(biāo)線的分析結(jié)果可以導(dǎo)入多源數(shù)據(jù)測圖模塊，測圖模塊能夠提供絕對測量、相對測量、信息標(biāo)注，并生成成果數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的標(biāo)線破損率的動態(tài)分析方法，其特征在于所述步驟(4)生產(chǎn)的成果數(shù)據(jù)最終部署到交通安全設(shè)施養(yǎng)護(hù)管理模塊，能夠基于GIS系統(tǒng)管理標(biāo)線數(shù)據(jù)， 分析養(yǎng)護(hù)需求，制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃與實(shí)施計(jì)劃，分析養(yǎng)護(hù)投資效應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對道路交通標(biāo)線的破損進(jìn)行檢測和分析的標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)及其方法。本發(fā)明的一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)，包括系統(tǒng)檢校模塊，空間數(shù)據(jù)采集模塊，標(biāo)線影像采集模塊，定位定姿集成模塊，地理參考處理模塊，標(biāo)線信息分析模塊，多源數(shù)據(jù)測圖模塊。本發(fā)明的一種標(biāo)線破損率的動態(tài)分析系統(tǒng)及其方法是將標(biāo)線圖像采集設(shè)備安裝于載車上進(jìn)行圖像采集，能夠快速、清晰地采集標(biāo)線圖像；通過圖像分析自動對采集的標(biāo)線圖像進(jìn)行破損率計(jì)算，避免了人工計(jì)算分析，提高了分析效率和準(zhǔn)確度。
文檔編號G01N21/88GK102998310SQ20111027083
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者蘇文英, 馬駿, 方磊, 李斌, 萬和平 申請人:交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所, 北京中交華安科技有限公司