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原文传递基于雷达遥感的道路病害检测方法、装置及电子设备

专利名称：	基于雷达遥感的道路病害检测方法、装置及电子设备
摘要：	本发明提供一种基于雷达遥感的道路病害检测方法、装置及电子设备，该方法包括：获取激光雷达和三维探地雷达同步对道路进行由表及里采集的道路多源数据；将道路多源数据配准融合，得到时间与空间基准统一的表观深层数据；将路面结构光三维数据对应的坐标值和反射强度作为特征值进行聚类，提取道路三维结构光数据，并对道路三维结构光数据进行病害范围检测，得到疑似病害区域；确定疑似病害区域内的三维探地雷达数据的图像熵，得到地下病害点云数据；将疑似病害区域对应的路面结构光三维数据和地下病害点云数据进行拼接，得到道路病害检测结果。本发明可以解决现有技术中无法精确监测道路病害，无法分析出路面下方土层病害的技术问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中交第二公路勘察设计研究院有限公司
发明人：	余飞;余绍淮;庄稼丰;罗博仁;胡庆武;刘德强;徐乔;周一博;姚金玺
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-27T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-03T00:00:00+0800
申请号：	CN202311255242.0
公开号：	CN116993735A
代理机构：	武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	黄君军
分类号：	G06T7/00;E01C23/01;G01S17/86;G01S13/86;G06T3/00;G06T3/40;G06T17/05;G06V20/10;G06V10/25;G06V10/762;G;E;G06;E01;G01;G06T;E01C;G01S;G06V;G06T7;E01C23;G01S17;G01S13;G06T3;G06T17;G06V20;G06V10;G06T7/00;E01C23/01;G01S17/86;G01S13/86;G06T3/00;G06T3/40;G06T17/05;G06V20/10;G06V10/25;G06V10/762
申请人地址：	430058 湖北省武汉市经济技术开发区创业路18号
主权项：	1.一种基于雷达遥感的道路病害检测方法，其特征在于，包括：获取激光雷达和三维探地雷达同步对道路进行由表及里采集的道路多源数据；将所述道路多源数据配准融合，得到时间与空间基准统一的表观深层数据；所述表观深层数据包括路面结构光三维数据和三维探地雷达数据；将所述路面结构光三维数据对应的坐标值和反射强度作为特征值进行聚类，提取道路三维结构光数据，并对所述道路三维结构光数据进行病害范围检测，得到疑似病害区域；确定所述疑似病害区域内的三维探地雷达数据的图像熵，基于所述图像熵以及第一预设阈值，得到地下病害点云数据；将所述疑似病害区域对应的路面结构光三维数据和所述地下病害点云数据进行拼接，得到表观深层一体化的三维点云数据，并基于所述三维点云数据，得到道路病害检测结果。 2.根据权利要求1所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法，其特征在于，所述将所述道路多源数据配准融合，得到时间与空间基准统一的表观深层数据，包括：将所述道路多源数据中的无效数据剔除及进行多通道拼接融合操作后，进行配准融合处理，得到时间与空间基准统一的表观深层数据。 3.根据权利要求1所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法，其特征在于，所述获取激光雷达和三维探地雷达同步对道路进行由表及里采集的道路多源数据，包括：对所述激光雷达、所述三维探地雷达以及惯性测量单元进行统一授时后，对GNSS接收机和所述惯性测量单元进行位姿标定，获取修正后的稳定坐标，以及修正所述惯性测量单元的陀螺仪的自动变化，确定所述惯性单元的零偏误差；基于所述稳定坐标及所述零偏误差，获取激光雷达和三维探地雷达同步对道路进行由表及里采集的道路多源数据。 4.根据权利要求1所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法，其特征在于，所述对所述道路三维结构光数据进行病害范围检测，得到疑似病害区域，包括：基于所述道路三维结构光数据的坐标值，通过局部分段拟合的方式，模拟道路局部区域的坡度情况，得到道路局部区域的模拟值；确定道路局部区域的模拟值与真实值之间的差值，将所述差值大于第二预设阈值所对应的道路三维结构光数据进行聚类，得到多个病害点聚类；从所述多个病害点聚类中筛选出聚类面积在预设阈值范围内的病害点聚类作为所述疑似病害区域。 5.根据权利要求1所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法，其特征在于，所述确定所述疑似病害区域内的三维探地雷达数据的图像熵，包括：对所述疑似病害区域内的三维探地雷达数据进行预处理后，进行对比度增强，得到增强三维探地雷达数据；基于所述增强三维探地雷达数据，确定所述疑似病害区域内的三维探地雷达数据的图像熵。 6.根据权利要求1所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法，其特征在于，所述基于所述图像熵以及第一预设阈值，得到地下病害点云数据，包括：基于灰度值提取所述疑似病害区域内的三维探地雷达数据的强反射与弱反射的像素坐标；基于所述像素坐标对所述疑似病害区域内的三维探地雷达数据完成病害结构三维重建，以将所述像素坐标转换为所述地下病害点云数据。 7.根据权利要求1-6任一项所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法，其特征在于，所述基于所述三维点云数据，得到道路病害检测结果，包括：将所述三维点云数据与预设的道路病害目标进行比对，得到道路病害检测结果。 8.一种基于雷达遥感的道路病害检测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取激光雷达和三维探地雷达同步对道路进行由表及里采集的道路多源数据；融合模块，用于将所述道路多源数据配准融合，得到时间与空间基准统一的表观深层数据；所述表观深层数据包括路面结构光三维数据和三维探地雷达数据；检测模块，用于将所述路面结构光三维数据对应的坐标值和反射强度作为特征值进行聚类，提取道路三维结构光数据，并对所述道路三维结构光数据进行病害范围检测，得到疑似病害区域；确定模块，用于确定所述疑似病害区域内的三维探地雷达数据的图像熵，基于所述图像熵以及第一预设阈值，得到地下病害点云数据；结果生成模块，用于将所述疑似病害区域对应的路面结构光三维数据和所述地下病害点云数据进行拼接，得到表观深层一体化的三维点云数据，并基于所述三维点云数据，得到道路病害检测结果。 9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，所述存储器，用于存储程序；所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现如权利要求1至7中任意一项所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法中的步骤。 10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于雷达遥感的道路病害检测方法。