本發(fā)明屬于紋理掃描，特別是涉及一種基于激光掃描的道面自動化檢測結(jié)構(gòu)和方法。

背景技術(shù)：

1、道面作為機場飛行區(qū)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，是保障機場適航能力的重要載體，其健康狀況直接影響到飛機運行的安全性；同時，機場道面結(jié)構(gòu)病害已成為道面板塊斷裂等結(jié)構(gòu)破壞的主要原因之一，常態(tài)化道面檢測、分析與評估是道面結(jié)構(gòu)承載能力評價和養(yǎng)護決策的重要內(nèi)容。

2、在圖像處理、視覺學(xué)習(xí)技術(shù)方面，紋理信息一直被視為一種重要的視覺特征。與其他數(shù)據(jù)相比，紋理信息具有獨特的優(yōu)勢，能夠提供關(guān)于物體表面微觀結(jié)構(gòu)的重要線索，以了解物體的材質(zhì)、表面粗糙度、方向性等信息。其次，紋理信息通常對光照和視角的變化具有一定的魯棒性，相比于顏色、形狀等特征，紋理在光照條件改變或視角變化時仍然能夠保持相對穩(wěn)定。這使得紋理信息在三維重建、目標(biāo)跟蹤等任務(wù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

3、然而，盡管目前紋理掃描方案多樣并具有諸多優(yōu)勢，但由于受到光照條件、坡度、檢測距離、設(shè)備穩(wěn)定度、人工干擾、精度條件、材料表面粗糙程度等影響，使其在戶外有效地提取和實際應(yīng)用中也面臨著一些挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)技術(shù)可能在捕捉材料表面紋理信息時速度較慢，精度不高；一些技術(shù)可能對環(huán)境條件要求較高，不適用于惡劣環(huán)境，導(dǎo)致應(yīng)用受限；傳統(tǒng)設(shè)備可能缺乏穩(wěn)定性，對于不便移動的材料，傳統(tǒng)技術(shù)可能難以進行有效的掃描；并且傳統(tǒng)技術(shù)可能缺乏有效的預(yù)警系統(tǒng)，導(dǎo)致問題發(fā)現(xiàn)不及時，影響道面安全。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種基于激光掃描的道面自動化檢測結(jié)構(gòu)和方法。

2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于激光掃描的道面自動化檢測結(jié)構(gòu)，包括：

3、支架組件；所述支架組件至少包括：至少兩個相對設(shè)置的支撐架，以及若干個設(shè)置于所述支撐架底部的福馬輪；

4、移滑組件，設(shè)置于所述支架組件上；所述移滑組件至少包括：設(shè)置于所述支撐架上的y軸移滑組件，垂向滑動連接于所述y軸移滑組件上的x軸移滑組件，以及豎向滑動連接于所述x軸移滑組件的z軸移滑組件；

5、多角度掃描組件，滑動連接于所述z軸移滑組件；所述多角度掃描組件至少包括：設(shè)置于所述z軸移滑組件上的模組連接機構(gòu)，設(shè)置于所述模組連接機構(gòu)底部的若干個夾緊機構(gòu)，連接于所述夾緊機構(gòu)的高精度掃面機構(gòu)，設(shè)置于所述高精度掃面機構(gòu)底部的若干個防撞支架，以及連接于所述防撞支架的壓力傳感器；

6、控制系統(tǒng)，連接于所述移滑組件和多角度掃描組件；所述控制系統(tǒng)至少包括：行程開關(guān)、定位系統(tǒng)、控制器、顯示器。

7、優(yōu)選的是，所述y軸移滑組件包括：設(shè)置于所述支撐架上的y軸模組滑臺，設(shè)置于所述支撐架與所述y軸模組滑臺之間的第一模組連接板，傳動連接于所述y軸模組滑臺的第一驅(qū)動組件，設(shè)置于所述y軸模組滑臺一側(cè)的第一鈑金，連接于所述第一鈑金一端的y軸拖鏈；

8、所述x軸移滑組件包括：滑動連接于所述y軸模組滑臺上的x軸模組滑臺，設(shè)置于所述x軸模組滑臺與所述y軸模組滑臺之間的第二模組連接板，傳動連接于所述x軸模組滑臺的第二驅(qū)動組件，設(shè)置于所述x軸模組滑臺一側(cè)的第二鈑金，連接于所述第二鈑金一端的x軸拖鏈；

9、所述z軸移滑組件包括：滑動連接于所述x軸模組滑臺上的z軸模組滑臺，傳動連接于所述z軸模組滑臺的第三驅(qū)動組件；

10、所述y軸拖鏈的另一端連接于所述x軸模組滑臺的端部，所述x軸拖鏈的另一端連接于所述z軸模組滑臺的端部。

11、優(yōu)選的是，所述第一驅(qū)動組件、第二驅(qū)動組件、第三驅(qū)動組件均包括：電機、連接于所述電機的剎車控制器、套設(shè)于所述電機外部的殼體、以及連接于所述電機的手動操作桿。

12、優(yōu)選的是，所述模組連接機構(gòu)包括：滑動連接于所述z軸模組滑臺上的第三模組連接板，垂向設(shè)置于所述第三模組連接板底部的第四模組連接板，以及至少兩個相對設(shè)置于所述第三模組連接板和第四模組連接板之間的第五模組連接板。

13、優(yōu)選的是，所述第一模組連接板、第二模組連接板、第三模組連接板、第四模組連接板和第五模組連接板均包括：固定板，以及設(shè)置于所述固定板內(nèi)部的若干個加強筋。

14、優(yōu)選的是，所述夾緊機構(gòu)包括：設(shè)置于所述第四模組連接板底部的連接塊，貫穿于所述連接塊的轉(zhuǎn)軸，傳動連接于所述轉(zhuǎn)軸兩端的安裝板，設(shè)置于所述安裝板底部的抓夾，設(shè)置于所述抓夾上的若干個防滑條，以及連接于所述抓夾的彈簧。

15、優(yōu)選的是，所述高精度掃面機構(gòu)上設(shè)置有若干個橫梁，所述抓夾與所述橫梁相連接。

16、優(yōu)選的是，所述控制器包括：oled顯示屏、數(shù)值鍵、方向鍵、啟動鍵、狀態(tài)鍵、重復(fù)鍵以及若干個功能鍵；所述方向鍵包括：x軸向鍵、y軸向鍵、z軸向鍵、順時針旋轉(zhuǎn)鍵以及順時針旋轉(zhuǎn)鍵；所述狀態(tài)鍵包括：急停鍵、啟動鍵、暫停鍵、以及復(fù)位鍵。

17、一種基于激光掃描的道面自動化檢測方法，用于實現(xiàn)一種基于激光掃描的道面自動化檢測結(jié)構(gòu)，包括以下步驟：

18、s1，準(zhǔn)備階段；將所述檢測結(jié)構(gòu)放置于待檢測材料所在區(qū)域，將所述高精度掃面機構(gòu)安裝于所述夾緊機構(gòu)上，進行參數(shù)設(shè)定，啟動所述行程開關(guān)并通過所述定位系統(tǒng)進行定位，所述顯示器顯示位置和數(shù)據(jù)；

19、s2，操作階段；所述控制器進行操控，所述高精度掃面機構(gòu)通過所述x軸移滑組件、y軸移滑組件和z軸移滑組件進行x、y、z軸向移動，并通過所述夾緊機構(gòu)進行多角度調(diào)節(jié)，使得所述高精度掃面機構(gòu)按照預(yù)先設(shè)置路線進行掃描，對掃描結(jié)果進行三維重構(gòu)和數(shù)字化；

20、s3，傳輸階段；將數(shù)字化后的激光掃描數(shù)據(jù)傳輸給所述控制器的數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元對所述激光掃描數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、濾波和輪廓提取，并計算磨損量、形變量和道面輪轍指數(shù)，將所述輪轍指數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進行比較，判斷道面是否達(dá)到維護標(biāo)準(zhǔn)；

21、s4，輸出階段；輸出檢測結(jié)果，生成檢測報告

22、本發(fā)明的有益效果：

23、1.本發(fā)明通過設(shè)置多角度掃描組件和控制系統(tǒng)，能夠快速而準(zhǔn)確地捕捉材料表面的紋理信息，通過高速的掃描和圖像拼接處理，可以在短時間內(nèi)生成高精度的三維模型，大大提高了工作效率，為后續(xù)的檢測、設(shè)計、分析和制造提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。夾緊機構(gòu)，使高精度掃面機構(gòu)輕松地適應(yīng)不同形狀和尺寸的材料表面，無論是平面、曲面還是復(fù)雜形狀的材料，都可以通過調(diào)整裝置的位置和角度來進行掃描，確保獲取到完整的紋理信息。

24、2.本發(fā)明設(shè)備通過支架組件和模組連接機構(gòu)實現(xiàn)穩(wěn)定支撐，通過滑臺和拖鏈實現(xiàn)穩(wěn)定滑動，不僅能夠提供穩(wěn)固連接，增強結(jié)構(gòu)強度，分散應(yīng)力，長期穩(wěn)定地運行；而且可以根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境和載荷條件進行調(diào)整，適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境，能夠?qū)Σ槐阋苿拥拇笮筒牧匣驈?fù)雜形狀的材料進行高精度掃描，具有高可靠性和低維護量的優(yōu)點。

25、3.本發(fā)明設(shè)備采用控制器對其掃描范圍和掃描速度進行設(shè)置，避免了人工調(diào)試帶來的干擾，操作簡單方便，實現(xiàn)檢測的自動化?；诰珳?zhǔn)的道面模型，分析道面的形變情況，包括形變的深度、寬度、長度等，判斷是否對道面的運行造成影響，如果超出了預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會發(fā)出預(yù)警信號，通知機場管理部門進行維修和處理。定期進行激光掃描后，可以根據(jù)定位更新道面的三維點云數(shù)據(jù)，持續(xù)監(jiān)測道面的輪轍情況，以便及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。