本發(fā)明涉及路面養(yǎng)護(hù)，特別涉及一種車載路面三維激光掃描設(shè)備及其掃描方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快以及交通量的持續(xù)增長，路面養(yǎng)護(hù)成為了一個(gè)日益重要的課題。傳統(tǒng)的路面檢測方法往往依賴于人工巡查，這種方式不僅效率低下，而且難以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。近年來，隨著三維建模技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究和應(yīng)用開始采用三維建模技術(shù)來進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)管理。

2、三維建模技術(shù)通過將激光雷達(dá)(lidar)、全景相機(jī)等傳感器集成到移動(dòng)平臺(tái)上，可以高效地采集路面信息。這些傳感器能夠在行駛過程中快速獲取路面的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)和圖像信息，進(jìn)而構(gòu)建出包含路面細(xì)節(jié)的三維模型。這種三維模型不僅能夠直觀地展示路面的現(xiàn)狀，還能準(zhǔn)確地獲取路面缺陷的gps坐標(biāo)，從而為后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作提供精確的數(shù)據(jù)支持。

3、現(xiàn)有的路面三維建模技術(shù)通過對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可以自動(dòng)識(shí)別出裂縫、坑洞等常見缺陷，并將其位置信息精確地標(biāo)記出來。然而，盡管三維建模技術(shù)已經(jīng)能夠準(zhǔn)確獲取路面缺陷的gps坐標(biāo)，但實(shí)際操作中由于三維模型或圖片僅僅是針對路面的，維修人員在到達(dá)現(xiàn)場后，由于缺乏對周邊環(huán)境作為參照，往往會(huì)遇到難以迅速定位缺陷的具體位置的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種車載路面三維激光掃描設(shè)備及其掃描方法，在進(jìn)行三維路面掃描時(shí)，還掃描生成一份路面周邊環(huán)境的三維模型，便于維修人員以路邊環(huán)境作為參照，快速定位路面缺陷位置。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、一種車載路面三維激光掃描設(shè)備，包括安裝座，所述安裝座下端的左右兩邊均設(shè)置有安裝塊，每一安裝塊的下端均設(shè)置有固定c型夾，每一安裝塊于其固定c型夾開口的一端向內(nèi)開設(shè)有t型滑槽，每一t型滑槽的底部均開設(shè)有貫穿對應(yīng)安裝塊的連接孔，每一t型滑槽均滑動(dòng)連接有t型滑條，每一t型滑條的下端均設(shè)置有與對應(yīng)固定c型夾相配合的活動(dòng)c型夾，貫穿每一t型滑條均開設(shè)有與對應(yīng)連接孔相配合的螺紋孔，每一連接孔均活動(dòng)連接有與對應(yīng)螺紋孔螺紋連接的連接螺栓；

4、所述安裝座前部的上端向上設(shè)置有能夠豎向伸縮的豎向伸縮機(jī)構(gòu)，所述豎向伸縮機(jī)構(gòu)上端的中部設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)座，所述轉(zhuǎn)動(dòng)座的前端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有能夠左右轉(zhuǎn)動(dòng)的u型穩(wěn)定條，所述u型穩(wěn)定條內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有能夠前后轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定安裝條，所述穩(wěn)定安裝條的前端安裝有第一激光掃描儀及第一ccd相機(jī)；

5、所述安裝座后部的上端水平設(shè)置有能夠水平伸縮的水平伸縮機(jī)構(gòu)，所述水平伸縮機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離所述豎向伸縮機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置有水平安裝條，所述水平安裝條向下安裝有第二激光掃描儀；

6、所述安裝座上端的中部設(shè)置有中控?cái)?shù)據(jù)盒，所述中控?cái)?shù)據(jù)盒內(nèi)設(shè)置有處理芯片、儲(chǔ)存模塊、gps模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，所述第一激光掃描儀、所述第一ccd相機(jī)及所述第二激光掃描儀均與所述處理芯片電連。

7、通過采用上述技術(shù)方案，將設(shè)備移動(dòng)至車頂，用固定c型夾卡主車輛兩邊的車頂橫梁，固定c型夾具有彈性，將其下壓便可卡主車頂橫梁，隨后用螺絲刀擰動(dòng)連接螺栓，使t型滑槽滑動(dòng)帶動(dòng)活動(dòng)c型夾配合固定c型夾夾緊車頂橫梁；

8、需要進(jìn)行路面掃描前，根據(jù)車輛情況，控制豎向伸縮機(jī)構(gòu)帶動(dòng)第一激光掃描儀及第一ccd相機(jī)升高，使其視野內(nèi)看不到車頂，控制水平伸縮機(jī)構(gòu)帶動(dòng)第二激光掃描儀向后伸長，使其視野內(nèi)看不到車頂，能夠垂直向下掃描到路面。

9、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述豎向伸縮機(jī)構(gòu)及所述水平伸縮機(jī)構(gòu)均包括與所述安裝座連接且一端開口的伸縮套殼、與所述伸縮套殼內(nèi)壁滑動(dòng)連接的中空伸縮臺(tái)，每一中空伸縮臺(tái)的底部與對應(yīng)伸縮套殼內(nèi)的底部之間均設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)座設(shè)置于對應(yīng)中空伸縮臺(tái)的上端，所述水平安裝條設(shè)置于對應(yīng)中空伸縮臺(tái)的自由端。

10、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述升降機(jī)構(gòu)為剪式升降機(jī)構(gòu)，每一伸縮套殼內(nèi)的底部與對應(yīng)剪式升降機(jī)構(gòu)之間均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與所述處理芯片電連的電動(dòng)液壓伸縮桿。

11、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述豎向伸縮機(jī)構(gòu)上端的兩邊均設(shè)置有與所述u型穩(wěn)定條兩端相配合的橡膠防撞墊。

12、本發(fā)明還提供一種車載路面三維掃描方法，包括以下步驟：

13、s1、隨車輛行駛過程中，位于前端的所述第一激光掃描儀對車輛前方的路面及道路兩邊的環(huán)境進(jìn)行掃描，并通過所述處理芯片運(yùn)算處理建立環(huán)境三維模型；

14、s2、位于前端的所述第一ccd相機(jī)對車輛前方的路面及道路兩邊的環(huán)境進(jìn)行拍攝，并通過所述處理芯片將照片與三維模型進(jìn)行比對，根據(jù)照片對環(huán)境三維模型上色；

15、s3、位于后端的所述第二激光掃描儀，隨車輛的行駛過程中，垂直向下對路面進(jìn)行掃描，精準(zhǔn)獲取路面缺陷數(shù)據(jù)，并通過所述處理芯片運(yùn)算處理建立路面三維模型；

16、s4、獲取所述第二激光掃描儀與所述第一激光掃描儀的間距，根據(jù)間距將環(huán)境三維模型與路面三維模型進(jìn)行位置重合，再結(jié)合gps模塊，以準(zhǔn)確獲得路面缺陷的位置及gps坐標(biāo)；

17、s5、將環(huán)境三維模型、路面三維模型及gps坐標(biāo)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊發(fā)送至云端，供隨時(shí)查看。

18、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

19、其一、本發(fā)明在車輛前后都配備有激光掃描儀，利用前方的激光掃描儀對路面及周邊環(huán)境進(jìn)行掃描建模，并利用ccd相機(jī)拍照，將路面周邊的環(huán)境模型進(jìn)行上色，利用后方的激光掃描儀垂直向下掃描路面并建模，精準(zhǔn)獲取路面缺陷數(shù)據(jù)，將環(huán)境三維模型與路面三維模型進(jìn)行位置重合后，就能生成一份路面周邊環(huán)境的三維模型，便于維修人員以路邊環(huán)境作為參照，快速定位路面缺陷位置；

20、其二、本發(fā)明安裝在汽車車頂，安裝方便，并且根據(jù)需要能夠自由控制激光掃描儀或ccd相機(jī)進(jìn)行伸縮或升降，以確保其獲得最佳掃描位置，并且不使用時(shí)將其縮回，能夠防止激光掃描儀或ccd相機(jī)突出車體被剮蹭。

技術(shù)特征：

1.一種車載路面三維激光掃描設(shè)備，包括安裝座(1)，其特征在于：所述安裝座(1)下端的左右兩邊均設(shè)置有安裝塊(2)，每一安裝塊(2)的下端均設(shè)置有固定c型夾(21)，每一安裝塊(2)于其固定c型夾(21)開口的一端向內(nèi)開設(shè)有t型滑槽(22)，每一t型滑槽(22)的底部均開設(shè)有貫穿對應(yīng)安裝塊(2)的連接孔(23)，每一t型滑槽(22)均滑動(dòng)連接有t型滑條(3)，每一t型滑條(3)的下端均設(shè)置有與對應(yīng)固定c型夾(21)相配合的活動(dòng)c型夾(31)，貫穿每一t型滑條(3)均開設(shè)有與對應(yīng)連接孔(23)相配合的螺紋孔(32)，每一連接孔(23)均活動(dòng)連接有與對應(yīng)螺紋孔(32)螺紋連接的連接螺栓(33)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載路面三維激光掃描設(shè)備，其特征在于：所述豎向伸縮機(jī)構(gòu)及所述水平伸縮機(jī)構(gòu)均包括與所述安裝座(1)連接且一端開口的伸縮套殼(41)、與所述伸縮套殼(41)內(nèi)壁滑動(dòng)連接的中空伸縮臺(tái)(42)，每一中空伸縮臺(tái)(42)的底部與對應(yīng)伸縮套殼(41)內(nèi)的底部之間均設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)座(5)設(shè)置于對應(yīng)中空伸縮臺(tái)(42)的上端，所述水平安裝條(7)設(shè)置于對應(yīng)中空伸縮臺(tái)(42)的自由端。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種車載路面三維激光掃描設(shè)備，其特征在于：所述升降機(jī)構(gòu)為剪式升降機(jī)構(gòu)(43)，每一伸縮套殼(41)內(nèi)的底部與對應(yīng)剪式升降機(jī)構(gòu)(43)之間均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有與所述處理芯片電連的電動(dòng)液壓伸縮桿(44)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載路面三維激光掃描設(shè)備，其特征在于：所述豎向伸縮機(jī)構(gòu)上端的兩邊均設(shè)置有與所述u型穩(wěn)定條(51)兩端相配合的橡膠防撞墊(6)。

5.一種車載路面三維掃描方法，使用權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種車載路面三維激光掃描設(shè)備，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種車載路面三維激光掃描設(shè)備及其掃描方法，包括安裝座，安裝座上端的中部設(shè)置有中控?cái)?shù)據(jù)盒，安裝座前部的上端向上設(shè)置有能夠豎向伸縮的豎向伸縮機(jī)構(gòu)，豎向伸縮機(jī)構(gòu)上端的中部設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)座，轉(zhuǎn)動(dòng)座的前端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有能夠左右轉(zhuǎn)動(dòng)的U型穩(wěn)定條，U型穩(wěn)定條內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有能夠前后轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定安裝條，穩(wěn)定安裝條的前端安裝有第一激光掃描儀及第一CCD相機(jī)；安裝座后部的上端水平設(shè)置有能夠水平伸縮的水平伸縮機(jī)構(gòu)，水平伸縮機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離豎向伸縮機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置有水平安裝條，水平安裝條向下安裝有第二激光掃描儀。本發(fā)明在進(jìn)行三維路面掃描時(shí)，還掃描生成一份路面周邊環(huán)境的三維模型，便于維修人員以路邊環(huán)境作為參照，快速定位路面缺陷位置。

技術(shù)研發(fā)人員：謝正明,楊根新,鄭毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南國土資源職業(yè)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2