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原文传递道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统

专利名称：	道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统
摘要：	本发明公开了一种道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，该系统包括车载检测终端、通信传输模块和显示终端；车载检测终端用于采集道路视频图像；车载检测终端对红外相机采集到的道路激光线视频序列采用过零点道路激光线提取算法逐帧提取激光线的位置坐标，通过深度标定建立深度与激光线图像像素高度的关系，并结合视频帧中的时序信息生成道路表面激光线的有序三维点云数据；通信传输模块将道路表面激光线的有序三维点云数据进行编码传输至显示终端，显示终端对数据进行解码拼接并可视化。本发明通过远程传输提取的激光线生成的道路表面有序三维点云数据，大大减少了传输的数据量，提升了道路表面检测数据的传输速度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉工程大学
发明人：	洪汉玉;郑游;王磊;杨紫文
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-09T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311297886.6
公开号：	CN117041512A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	许美红;黄帅
分类号：	H04N13/194;H04L69/164;G06V20/40;G06V20/56;G06V20/64;H;G;H04;G06;H04N;H04L;G06V;H04N13;H04L69;G06V20;H04N13/194;H04L69/164;G06V20/40;G06V20/56;G06V20/64
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区雄楚大街693号
主权项：	1.一种道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，其特征在于，包括车载检测终端、通信传输模块和显示终端；车载检测终端包括全域定位模组、红外线结构激光和红外相机，全域定位模组用于获取定位，红外线结构激光和红外相机用于采集道路视频图像；红外线结构激光的发射扇面和红外相机的光源接收扇面严格共面，采集宽度覆盖整个车道，实现道路的均匀成像；车载检测终端对红外相机采集到的道路激光线视频序列采用过零点道路激光线提取算法逐帧提取激光线的位置坐标，通过深度标定建立深度与激光线图像像素高度的关系，并结合视频帧中的时序信息生成道路表面激光线的有序三维点云数据；通信传输模块使用json对道路表面激光线的有序三维点云数据进行编码封装，封装后在传输层使用改进的UDP协议实时传输到显示终端，显示终端对数据进行解码拼接，并在显示终端进行可视化；传输的数据为图像中一条激光线提取的点云数据，其信息包括：4个字节的数据总长度信息，8个字节的经度、8个字节的纬度和8个字节的海拔高度信息，以及提取并生成的激光线有序三维点云中每个点的4个字节的X坐标、4个字节的Y坐标和4个字节的Z坐标信息。 2.根据权利要求1所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，其特征在于，红外线结构激光的波长为800nm。 3.根据权利要求1所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，其特征在于，红外相机为全局快门传感器。 4.根据权利要求1所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，其特征在于，车载检测终端还包括视频分析加速芯片、中央处理器以及内存；视频分析加速芯片、内存、红外线结构激光和红外相机均与中央处理器相连，视频分析加速芯片用于加速提取道路表面激光线的有序三维点云数据，内存用于缓存道路表面激光线的有序三维点云数据，中央处理器用于控制与其连接的各芯片。 5.根据权利要求1所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，其特征在于，通信传输模块包括移动网络通信模组以及WIFI模组。 6.根据权利要求1所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，其特征在于，全域定位模组包括GPS定位模组和视觉定位模组；视觉定位模组由可见光相机和陀螺仪组成，用于GPS在有遮挡的场景下进行定位，通过陀螺仪计算得到角度和加速度信息，用可见光相机拍摄视频与地图进行匹配校准，消除陀螺仪的累积误差，实现补充定位。 7.根据权利要求1所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统，其特征在于，全域定位模组、红外线结构激光和红外相机固定于采集车的后方。 8.一种利用权利要求1至7中任意一项所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信系统实现的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信方法，其特征在于，包括：全域定位模组获取定位，红外线结构激光和红外相机采集道路视频图像；车载检测终端结合定位对红外相机采集到的道路激光线视频序列采用过零点道路激光线提取算法逐帧提取激光线的位置坐标，通过深度标定建立深度与激光线图像像素高度的关系，并结合视频帧中的时序信息生成道路表面激光线的有序三维点云数据；通信传输模块使用json对道路表面激光线的有序三维点云数据进行编码封装，封装后在传输层使用改进的UDP协议实时传输到显示终端；显示终端对数据进行解码拼接并可视化；其中，传输的数据为图像中一条激光线提取的点云数据，其信息包括：4个字节的数据总长度信息，8个字节的经度、8个字节的纬度和8个字节的海拔高度信息，以及提取并生成的激光线有序三维点云中每个点的4个字节的X坐标、4个字节的Y坐标和4个字节的Z坐标信息。 9.根据权利要求8所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信方法，其特征在于，车载检测终端还包括视频分析加速芯片、中央处理器以及内存；视频分析加速芯片、内存、红外线结构激光和红外相机均与中央处理器相连，视频分析加速芯片用于加速提取道路表面激光线的有序三维点云数据，内存用于缓存道路表面激光线的有序三维点云数据，中央处理器用于控制与其连接的各芯片。 10.根据权利要求8所述的道路表面三维信息检测数据实时传输与可视化通信方法，其特征在于，全域定位模组包括GPS定位模组和视觉定位模组；视觉定位模组由可见光相机和陀螺仪组成，用于GPS在有遮挡的场景下进行定位，通过陀螺仪计算得到角度和加速度信息，用可见光相机拍摄视频与地图进行匹配校准，消除陀螺仪的累积误差，实现补充定位。
所属类别：	发明专利