专利名称：一种标线破损率的动态分析系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种道路交通的分析系统及其方法，尤其是一种标线破损率的动态分析系统及其方法。
背景技术：
目前市场上没有能够动态测试标线破损率的方法和产品，而道路交通标线的破损率关系到判定标线是否需要更换，是道路交通标线养护管理过程中的重要检测项目，该方法不但解决了标线破损率的判定方法，其动态测试特性还解决了标线破损率人工测试工作量大，分析困难的问题。
发明内容
本发明提供了一种对道路交通标线的破损进行检测和分析的标线破损率的动态分析系统及其方法。实现本发明目的之一的一种标线破损率的动态分析系统，包括一系统检校模块，用于标定系统的测量参数，主要是线阵相机的内部参数与外部参数；一空间数据采集模块，用于采集GPS、IMU与里程数据；—标线影像采集模块，用于采集2个线阵相机的数据；一定位定姿集成模块，用于导入GPS、MU与里程数据，生成车体运行的位置与姿态数据；一地理参考处理模块，用于为标线影像生成地理参考数据；一标线信息分析模块，用于自动提取标线影像中的交通标线轮廓，分析标线中的裂缝与破损，计算破损率；一多源数据测图模块，用于数据生产与发布，能够基于影像进行绝对测量与相对测量，能够基于影像标注信息，最终生成成果数据；所述地理参考处理模块分别与所述定位定姿集成模块、所述标线影像采集模块和标线信息分析模块相连，所述空间数据采集模块与所述定位定姿集成模块相连，所述标线信息分析模块还分别与所述系统校验模块和所述多源数据测图模块相连。所述的标线破损率的动态分析系统，还包括与所述多源数据测图模块相连的交通安全设施养护管理模块，用于对成果数据的分析与管理。实现本发明目的之二的一种标线破损率的动态分析方法，包括如下步骤(I)标定系统的参数；(2)数据采集沿计划的路线进行数据采集，通过空间数据采集模块、标线影像采集模块采集GPS、MU、里程、同步信号、标线影像等数据；(3)数据处理通过定位定姿集成模块对GPS信号进行差分处理，将位置、姿态与速度信息进行集成，生成车的运行轨迹与姿态；通过地理参考处理模块为每帧影像生成地理参考信息；(4)数据分析通过标线信息分析模块自动检测交通标线的轮廓及破损率；标线的分析结果可以导入多源数据测图模块，测图模块能够提供绝对测量、相对测量、信息标注,并生成成果数据。所述步骤(4)生产的成果数据最终部署到交通安全设施养护管理模块，能够基于GIS系统管理标线数据，分析养护需求，制定养护计划与实施计划，分析养护投资效应。本发明的一种标线破损率的动态分析系统及其方法的有益效果如下(I)本系统及其方法是将标线图像采集设备安装于载车上进行图像采集，能够快速、清晰地采集标线图像；(2)本系统及其方法通过图像分析自动对采集的标线图像进行破损率计算，避免了人工计算分析，提高了分析效率和准确度。
图1为本发明一种标线破损率的动态分析系统的结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明的一种标线破损率的动态分析系统，包括一系统检校模块标定系统的测量参数，主要是线阵相机的内部参数(主点、主距、畸变系数)与外部参数(相对于GPS中心的位置以及相对于IMU的姿态);一空间数据采集模块采集GPS、IMU与里程数据；—标线影像采集模块采集2个线阵相机的数据，数据格式为大文件格式；一定位定姿集成模块导入GPSJMU与里程数据，生成车体运行的位置(平面与高程坐标)与姿态数据(航向角、俯仰角、翻滚角)；一地理参考处理模块为标线影像生成地理参考数据(标线影像每行都有对应拍摄时刻的大地坐标与姿态)；一标线信息分析模块自动提取标线影像中的交通标线轮廓(黄白实线、虚线、双线)，分析标线中的裂缝与破损，计算破损率，计算过程需要线阵相机的标定参数；一多源数据测图模块是数据生产与发布的平台模块，能够基于影像进行绝对测量与相对测量，能够基于影像标注信息，并最终生成成果数据；一交通安全设施养护管理模块是最终用户使用的GIS平台模块，是成果数据的分析与管理模块。所述地理参考处理模块分别与所述定位定姿集成模块、所述标线影像采集模块和标线信息分析模块相连，所述空间数据采集模块与所述定位定姿集成模块相连，所述标线信息分析模块还分别与所述系统校验模块和所述多源数据测图模块相连，所述多源数据测图模块与交通安全设施养护管理模块相连。本发明的一种标线破损率的动态分析方法，包括如下步骤(I)出厂标定用系统检校模块标定系统的参数，一般在系统出厂时需要对其进行参数标定；(2)数据采集沿计划的路线进行数据采集，通过空间数据采集模块、标线影像采集模块采集GPS、MU、里程、同步信号、标线影像等数据；(3)数据处理通过定位定姿集成模块对GPS信号进行差分处理，将位置、姿态与速度信息进行集成，生成车的运行轨迹与姿态；通过地理参考处理模块为每帧影像生成地
理参考信息；(4)数据分析通过标线信息分析模块自动检测交通标线的轮廓及破损率；标线的分析结果可以导入多源数据测图模块，测图模块能够提供绝对测量、相对测量、信息标注等功能，并生成成果数据；(5)数据应用成果数据最终部署到交通安全设施养护管理模块，能够基于GIS系统管理标线数据，分析养护需求，制定养护计划与实施计划，分析养护投资效应等。本发明的分析系统及其方法主要用于标线破损率的动态测试，也可应用于标线长、宽、纵向间距、行车道宽度的测试分析。上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种标线破损率的动态分析系统,包括一系统检校模块，用于标定系统的测量参数，主要是线阵相机的内部参数与外部参数；一空间数据采集模块，用于采集GPS、IMU与里程数据；一标线影像采集模块，用于采集2个线阵相机的数据；一定位定姿集成模块，用于导入GPS、IMU与里程数据，生成车体运行的位置与姿态数据；一地理参考处理模块，用于为标线影像生成地理参考数据；一标线信息分析模块，用于自动提取标线影像中的交通标线轮廓，分析标线中的裂缝与破损，计算破损率；一多源数据测图模块，用于数据生产与发布，能够基于影像进行绝对测量与相对测量， 能够基于影像标注信息，最终生成成果数据；所述地理参考处理模块分别与所述定位定姿集成模块、所述标线影像采集模块和标线信息分析模块相连，所述空间数据采集模块与所述定位定姿集成模块相连，所述标线信息分析模块还分别与所述系统校验模块和所述多源数据测图模块相连。
2.根据权利要求1所述的标线破损率的动态分析系统，其特征在于所述的标线破损率的动态分析系统，还包括与所述多源数据测图模块相连的交通安全设施养护管理模块， 用于对成果数据的分析与管理。
3.—种标线破损率的动态分析方法，包括如下步骤(1)标定系统的参数；(2)数据采集沿计划的路线进行数据采集，通过空间数据采集模块、标线影像采集模块采集GPSUMU、里程、同步信号、标线影像等数据；(3)数据处理通过定位定姿集成模块对GPS信号进行差分处理，将位置、姿态与速度信息进行集成，生成车的运行轨迹与姿态；通过地理参考处理模块为每帧影像生成地理参考信息；(4)数据分析通过标线信息分析模块自动检测交通标线的轮廓及破损率；标线的分析结果可以导入多源数据测图模块，测图模块能够提供绝对测量、相对测量、信息标注，并生成成果数据。
4.根据权利要求3所述的标线破损率的动态分析方法，其特征在于所述步骤(4)生产的成果数据最终部署到交通安全设施养护管理模块，能够基于GIS系统管理标线数据， 分析养护需求，制定养护计划与实施计划，分析养护投资效应。
全文摘要
本发明提供了一种对道路交通标线的破损进行检测和分析的标线破损率的动态分析系统及其方法。本发明的一种标线破损率的动态分析系统，包括系统检校模块，空间数据采集模块，标线影像采集模块，定位定姿集成模块，地理参考处理模块，标线信息分析模块，多源数据测图模块。本发明的一种标线破损率的动态分析系统及其方法是将标线图像采集设备安装于载车上进行图像采集，能够快速、清晰地采集标线图像；通过图像分析自动对采集的标线图像进行破损率计算，避免了人工计算分析，提高了分析效率和准确度。
文档编号G01N21/88GK102998310SQ20111027083
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者苏文英, 马骏, 方磊, 李斌, 万和平 申请人:交通运输部公路科学研究所, 北京中交华安科技有限公司