專利名稱：一種水泥混凝土路面刻槽構造深度檢測算法的制作方法
技術領域：
本發明涉及道路養護技術領域，特別涉及一種水泥混凝土路面刻槽構造深度檢測算法。
背景技術：
水泥混凝土路面具有承載能力大、擴散荷載能力強、穩定性好、使用壽命長、日常維護費少等優點，尤其是水泥混凝土路面的使用性能及抗災能力強，是南方地區的重要路面結構類型之一。然而，在水泥混凝土路面結構技術設計和施工上較重視結構特性，而對路面的抗滑能力往往重視不夠，導致路面抗滑能力降低，在設計年限較長時間內，車輛的行駛安全性未能得到有效保證，由此造成的水泥混凝土路面的交通事故增多，經濟損失較大。因此，研究水泥混凝土路面的抗滑能力具有十分重要的意義。一般說來，路面的宏觀構造和細觀構造對路面的抗滑性能作用最大。細觀構造為路面提供基本的抗滑力，低速行車下有顯著作用，但在雨水、雨雪天氣下宏觀構造就尤為重要，宏觀構造可在輪胎與路面的接觸界面上提供有效的泄水通道，使輪胎與路面處于“干燥接觸”的狀態，減緩路面抗滑力在高速下的衰減并抑制水漂現象的發生。宏觀構造對路面抗滑性能的作用還體現在其對視覺性能改善方面。一方面，宏觀構造有利于排水而能抑制濺水和噴霧現象，從而提高能見度。另一方面，良好的宏觀構造能使路面形成漫反射或維持最低水平的鏡面反射，提高能見度，進而大大降低了夜晚因視覺問題誘發交通事故的比率。其中，刻槽對水泥混凝土路面的宏觀構造起著決定性的作用，因此，現階段的水泥混凝土路面的抗滑問題解決的重點之一就是檢測路面的刻槽磨損程度。現階段，用于路面抗滑性能檢測的設備主要分為兩類，一類用于檢測路面摩擦系數，另一類用于檢測路面的紋理深度。常用的摩擦系數檢測設備有擺式摩擦系數儀、動態摩擦系數儀(DFT)、鎖定輪型摩擦系數儀、側向力型摩擦系數儀、固定滑移率型摩擦系數儀、可變滑移率型摩擦系數儀。常用的檢測路面紋理深度的方法有斷面法、體積法和液體流出法。其中，擺式摩擦系數儀、動態摩擦系數儀(DFT)均是定點測量，不能連續測量，效率較低；鎖定輪型摩擦系數儀、側向力型摩擦系數儀、固定滑移率型摩擦系數儀、可變滑移率型摩擦系數儀均只能用于現場測試，對測試輪通過的路面的測量，屬于線測量，并且價格昂貴，尚不能在我國大規模使用；斷面法在有槽狀或坑狀表面構造的水泥混凝土路面上，測試結果受到一定的影響，并且測量面積小，效率低；體積法和液體流出法效率低，不易于潮濕天氣測量，對于里程較長的公路，只能選擇某些路段進行抽樣調查，降低了測試結果對整個路段的路面抗滑能力的評價。綜上，現有檢測技術存在誤差大、效率低、造價昂貴等問題，研究一種效率高、檢測精確的一種水泥混凝土路面刻槽構造深度檢測算法是十分有必要的。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于，提供一種水泥混凝土路面刻槽構造深度檢測算法，從而實現對水泥混凝土路面抗滑能力的實時、高效和定量的檢測。
為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案:一種水泥混凝土路面刻槽構造深度檢測算法，具體包括如下步驟:步驟1:輸入圖像三維數據矩陣，并對數據進行濾波處理；步驟2:將濾波之后的三維圖像數據矩陣0'進行分塊處理，根據數據矩陣大小分成均勻的N塊=O1, O2,…0t，…，On，其中，t取1，2，…N，一般取N彡4 ；步驟3:對O1, O2,…Ot,…，On逐塊求該塊對應的構造深度，包括以下步驟:(I)消除斜面:1)將數據塊Ot再次均勻分為M塊，一般取M彡4，分別求出M塊的均值，并使均值的行列坐標取相應塊中心點的行列坐標值，如果中心點有兩個，則取行列坐標值較小的坐標值，共得到M個值，取這M個值中的前三個最大值點，根據此三點求出數據塊Ot的擬合平面At ;2)求出數據塊Ot的均值，根據該均值得到一個水平的面Lt ;3)用擬合平面At所有行列坐標對應的值減去水平的面Lt相應行列坐標對應的值，即得數據塊Ot的補償矩陣Bt ；4)用數據塊Ot所有行列坐標對應的值減去數據塊Ot的補償矩陣Bt相應行列坐標對應的值，即得消除斜面后的矩陣Ct ；(2)對O1, O2，…0t，…，On中每塊均進行消除斜面后，得到消除斜面后的N塊矩陣塊C1, C2,…Ct,…，Cn，其中，t取1，2，…N^C11C2,…Ct,…，(；逐塊作如下操作:
I)取滑動窗口
權利要求
1.一種水泥混凝土路面刻槽構造深度檢測算法，其特征在于，具體包括如下步驟: 步驟1:輸入圖像三維數據矩陣，并對數據進行濾波處理； 步驟2:將濾波之后的三維圖像數據矩陣0'進行分塊處理，根據數據矩陣大小分成均勻的N塊=O1, O2,…0t，…，On，其中，t取1，2，…N，一般取N≥4 ； 步驟3…0t，…，On逐塊求該塊對應的構造深度，包括以下步驟: (1)消除斜面:I)將數據塊Ot再次均勻分為M塊，一般取M≥ 4，分別求出M塊的均值，并使均值的行列坐標取相應塊中心點的行列坐標值，如果中心點有兩個，則取行列坐標值較小的坐標值，共得到M個值，取這M個值中的前三個最大值點，根據此三點求出數據塊Ot的擬合平面At ；2)求出數據塊Ot的均值，根據該均值得到一個水平的面Lt ；3)用擬合平面At所有行列坐標對應的值減去水平的面Lt相應行列坐標對應的值，即得數據塊Ot的補償矩陣Bt ；4)用數據塊Ot所有行列坐標對應的值減去數據塊Ot的補償矩陣Bt相應行列坐標對應的值，即得消除斜面后的矩陣Ct ； (2)對％02，…0t，…，On中每塊均進行消除斜面后，得到消除斜面后的N塊矩陣塊C1, C2,…Ct,…，Cn，其中，t取1，2，…N^C11C2,…Ct,…，(；逐塊作如下操作: 1)取滑動窗口H,
2.如權利要求1所述的算法，其特征在于，所述步驟I的輸入圖像三維數據矩陣，并對數據進行濾波處理，具體包括如下步驟: 將圖像采集設備采集到的三維圖像數據矩陣輸入計算機，計算機讀取三維圖像數據矩陣
全文摘要
本發明公開了一種水泥混凝土路面刻槽構造深度檢測算法輸入圖像三維數據矩陣，并對數據進行濾波處理；將濾波之后的三維圖像數據矩陣進行分塊處理，根據數據矩陣大小分成均勻的N塊；逐塊求該塊對應的構造深度；逐塊求得平均構造深度，對此N個平均構造深度求算術平均，即得該副圖像的構造深度值TD。實現對水泥混凝土路面抗滑能力的實時、高效和定量的檢測。本發明提出的方法計算簡單、運行時間短，適合在實時的系統中采用。本發明提出的方法無需人工參與，采用面測量，法效率高且檢測精確；消除了斜面的影響，適用范圍廣；可為水泥混凝土路面的養護管理提供有力的信息支持，提高了公路養護和管理水平。
文檔編號E01C23/01GK103114514SQ20131003901
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者沙愛民, 孫朝云, 李偉, 張娟, 任炳蘭, 袁夢霞, 王鵬遠, 羅晶, 郝雪麗 申請人:長安大學