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车载式公路路产信息采集系统研究与实现

作　者: 孙华
导　师: 宋焕生
学　校: 长安大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 道路采集裂缝检测探地雷达同步采集里程校正
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 69次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来,在道路路产设施的维护管理中,道路信息采集主要由人工完成,采集到的信息相互孤立,缺乏联动性,管理人员无法从海量数据中最大限度地挖掘所需信息,从而无法对道路设施进行高效的维护管理。论文在对国内外道路信息采集系统进行充分调研和分析的基础上,开发了基于GIS和数字视频技术的车载式公路路产信息采集系统,实现了道路综合信息的快速、全自动采集。论文主要研究车载式公路路产信息采集系统的道路路产设施地理信息、道路环境以及路面破损状况的采集、处理和存储等关键技术问题。论文介绍了车载式公路路产信息采集系统的工作原理、硬件架构、软件设计实现方法,研究设计出基于旋转式增量光电编码器的里程速度表,实现里程速度值的自动采集,并对多路信号同步采集存储技术进行重点研究,提出利用光电编码器脉冲触发的方式实现道路综合信息同步采集,并结合视频流提出基于关键帧的里程校正方法,有效提高了采集数据的准确性。论文还将线阵CCD路面图像与探地雷达模拟剖面图结合,实现基于路基探测的路面病害综合检测,有效提高了公路的维护管理水平。本论文设计的车载式公路路产信息采集系统已应用于高速公路综合信息的现场采集中,系统实现了海量数据信息的快速采集、存储、校正与显示,将公路地理位置与道路环境的连续视频影像以及描述参数有效关联,为道路路产信息管理、道路设施和路面性能评估、道路事故现场指挥引导提供了可靠的依据,有效提升交通行业道路设施的维护管理水平。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 引言  9
  1.2 公路路产管理现状  9-13
  1.3 本文主要研究内容  13-14
第二章车载式公路路产信息采集系统研究及设计实现  14-25
  2.1 系统的工作原理  14-16
  2.2 系统的总体设计及实现  16-23
    2.2.1 系统架构布局设计  16-19
    2.2.2 系统采集实现软件的设计  19-23
  2.3 系统关键技术介绍  23-25
第三章公路里程采集校正技术研究  25-44
  3.1 速度里程表工作原理分析  25
  3.2 速度里程表硬件设计  25-27
  3.3 速度里程表线路设计  27-32
    3.3.1 速度里程表总体结构设计  27-28
    3.3.2 供电模块电路设计  28
    3.3.3 脉冲计数电路设计  28-31
    3.3.4 数据显示电路设计  31
    3.3.5 相机参数存储电路设计  31-32
  3.4 速度里程表软件设计  32-38
    3.4.1 速度里程表数据流程设计  32-35
    3.4.2 里程表脉冲计数以及接口编程实现  35-38
  3.5 基于关键帧的公路里程自动校正  38-43
    3.5.1 基于速度里程表的视频数据采集  38-39
    3.5.2 基于关键帧的里程校正研究  39-43
  3.6 小结  43-44
第四章公路环境与路面视频影像采集技术研究  44-59
  4.1 公路环境多通公视频采集硬件设计  44-45
    4.1.1 多通道视频采集硬件构造  44-45
    4.1.2 多通道视频硬件结构设计  45
  4.2 公路多通道视频采集软件设计  45-53
    4.2.1 多通道相机调整软件  45-47
    4.2.2 多通道视频采集软件  47-52
    4.2.3 多通道公路环境视频数据存储及处理  52-53
  4.3 公路路面线阵CCD连续图像采集  53-58
    4.3.1 高速线阵CCD摄像机采集硬件设计  53-54
    4.3.2 高速线阵CCD摄像机采集软件设计  54-57
    4.3.3 路面图像数据存储及处理  57-58
  4.4 小结  58-59
第五章基于线阵CCD及探地雷达GPR的路面病害自动分析  59-73
  5.1 公路路层结构GPR数据采集技术  59-61
    5.1.1 GPR数据采集原理  59-60
    5.1.2 无线GPR系统分析  60-61
  5.2 连续路层结构雷达数据分析  61-70
    5.2.1 GPR数据处理软件简介  61-65
    5.2.2 连续路层结构雷达截面图分析  65-70
  5.3 结合线阵CCD图像和雷达截面图的路面病害分析  70-72
  5.4 小结  72-73
结论与建议  73-75
  本文结论  73-74
  后续研究工作  74-75
参考文献  75-78
攻读学位期间取得的研究成果  78-79
致谢  79

车载式公路路产信息采集系统研究与实现

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