基于线结构光传感器的公路平整度测量系统.pdf

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1、第26卷第11期传感技术学报Vo1．26No．11CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．20132013年11月ASystemBasedonStructured-LightSensorsforMeasurementofPavementEvennessMAYukun，WANGZhongya，YANGGuowei，WANGPeng，SUNChangku(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnology"andInstruments，TianjinUniversity，Tianjin30007

2、2，China)Abstract：Thehighwayevennessmeasuringsystembasedonthestructured—lightsensorswasdeveloped，whichisappliedtodetecttheevennessofthecementroadthathadbeenpavedcompletelybutnotsolidifiedyet．Thesystemusedfourstructuredlightsensorstoachievethree-dimensionaldataofspecificsurfacepoints，andgott

3、hedistanceinformationbylaserdistancemeters．Amethodwithanewturbulenceerrorsensorwasproposedtocorrecttheturbulenceerorofthesystem．Thesystemdesignedanewglobalplanetarget，whichallowedmultiplesensorstogettheirintrinsicandexternalcameraparametersandlightparametersjustbyonecalibration．Thecoordina

4、teswasunifiedatthesametime．Calibrationexperiment、precisionexperimentandactualmeasurementexperimentweredone．Thoseexperimentalresultsprovethatthemeasuringprecisionofthesystemisbetterthan0．2mm．Keywords：structured-lightsensor；pavementevenness；sensorcalibration；globalplanetarget；turbulenceerror

5、sensorEEACC：7210；7130doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．11．023基于线结构光传感器的公路平整度测量系统木马玉坤，王中亚，杨国威，王鹏，孙长库(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)摘要：研制了基于线结构光传感器的公路平整度测量系统，用于测量铺设完成但未凝固之前的水泥路面平整度。该系统利用四套线结构光传感器来测量路面特定点的三维数据，通过激光测距仪获得距离信息，提出了一种测量系统运动颠簸误差修正方法，设计并研制了颠簸误差传感器。设计了一种新型全局平面靶标，可一步同时完成多个传感器摄像机内、外部参数

6、和光平面位置参数的快速标定与坐标系统一。对系统进行了标定实验、精度验证实验及实际测量实验，实验结果证明该系统测量精度可达到0．2mlTI以上。关键词：线结构光传感器；公路平整度；传感器标定；全局平面靶标；颠簸误差传感器中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)11—1597—07道路平整度指的是道路表面纵向的凹凸量直尺测定路面平整度，将直尺基准面距离路表面的的偏差值，它是道路施工质量与验收的一个重要指最大间隙定义为路面平整度。连续平整度检测仪利标。对于水泥路面的平整度而言，可在水泥路面铺用机械装置获取路面形变及位移变化。但是两个方设完成而水

7、泥未凝固之前对路面进行三维数据测法测量精度较低，且人为因素较多。间接式测量方量，将测得的数据代人平整度评定公式进行平整法代表性检测仪器是车载式颠簸累积仪j，该仪器度计算，获得平整度参数值，以此值为依据对路面进通过竖直方向的加速度、位移等参数来测定颠簸累行改善，提高最终水泥路面的平整度指标。积值，以此计算平整度，具有较高的测量精度。公路平整度检测的方法主要有直接式和间接以视觉测量为基础的表面3D测量法在路式。直接式方法是直接获得路面平整情况，间接面非接触测量中占有重要地位。视觉测量因其式则通过测量路面凹凸引起的颠簸间