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1、第32卷第4期公路交通技术Vol.32No．42016年8月TechnologyofHighwayandTransportAug．2016DOI:10.13607/j.cnki.gljt.2016.04.021基于里程计和超声测距的图像扫描定位方法研究1121林东,赵妍,刘恒,韩海韦(1.西安公路研究院,西安710075;2.长安大学,西安710054)摘要:针对公路桥梁外观病害的定位问题,基于霍尔里程计和超声测距仪提出一种桥梁外观图像横向和纵向摄像机扫描定位方法,并将其应用于智能化桥检车,可推算出图像
2、相对于桥梁起始位置的精确坐标,实现对桥梁的纵向和横向的扫描定位。关键词:桥检车;定位方法;超声测距;里程计文章编号:1009-6477(2016)04-0092-04中图分类号:U442.4文献标识码:AStudyonImageScanPositioningMethodBasedonMileageandUltrasonicRangeFinder1121LINDong,ZHAOYan,LIUHeng,HANHaiweiAbstract:Targetingatpositioningofexteriordef
3、ectofroadbridges,Thispapersuggestsabridgeimagehorizontal/verticalcamerascanpositioningmethodbasedonHolzermileagemeterandultrasonicrangefinder,andweapplythismethodtointelligentbridgeinspectionvehicle,itcanreckonprecisecoordinationofimagefromthestart/endpo
4、sitionofbridge,sotorealizehorizontal/verticalscanpositioningofbridge.Keywords:bridgeinspectionvehicle;positioningmethod;ultrasonicrangefinder;mileagemeter随着交通行业的快速发展,公路桥梁建设数量病害。因此,摄像机定位是智能化桥检车完成图像也迅速增多。而在长期运营过程中,桥梁会出现各采集与智能识别的关键。种病害,主要包括分层、开裂、冻融损坏、钢筋生锈或[
5、1]腐蚀等,这些病害的最终外在表现为桥梁裂缝。1图像定位方法选择因此,通过有效监测桥梁表面裂缝及损伤,便能够快图像定位是摄像机在扫描过程中对其所处位置速监管和确保公路桥梁运营的安全性。目前,桥梁的判断,并将摄像机相对于桥梁横向与纵向的位置表面裂缝检测方法主要是图像采集与智能识别,其换算成桥梁病害所在的位置。常用定位系统包括检测过程是通过摄像机扫描桥梁外观,并对桥梁病GPS定位、雷达定位、移动基站定位等。[3]害进行自动图像智能识别。智能化桥检车是完成图1)GPS定位。像采集与智能识别的重要手段,其图像采
6、集与智能GPS定位是利用GPS卫星和用户接收机天线识别功能由高性能工控计算机、高清摄像机、专业镜之间的距离(或距离差),根据已知卫星瞬时坐标来头、高速视频采集卡、摄像机定位模块等设备结合图确定用户接收机所对应点位的三维坐标(X,Y,Z),像智能分析算法共同完成。图像分析处理的结果数结果表现为经度、纬度和高度。利用GPS定位仅能据包括桥梁病害特征、病害程度评价和病害位置,该确定一个方向的位置X(桥梁纵向),而Y(桥梁横数据是桥梁维护与保养的关键数据参数。通过智能向)无法获得。[4]化桥检车摄像机定位模块可
7、快速、便捷地定位桥梁2)雷达定位。[2]外观病害,并准确定位病害位置,便于修复桥梁雷达无源定位是指利用侦察设备接收雷达辐基金项目:国家自然科学基金(20120930,211000120307)收稿日期:2016-02-25作者简介:林东(1984-),男,福建省建瓯市人,硕士,工程师。第4期林东,等:基于里程计和超声测距的图像扫描定位方法研究93射信号,并经过处理来确定它的空间或地理位置且相位相差90度,即传感器交替输出相位相差90的定位技术。通常采用二维平面测向定位方法进度的方波。车辆前进时,外圈比内
8、圈相位超前90行目标定位,二维平面测向定位方法是在已知的2度;车辆倒退时,内圈比外圈超前90度,如图3个或多个不同位置布设雷达接收设备,测量雷达所示。辐射电磁波的方向时差数据,通过三角测量法交会计算雷达位置。雷达定位通常应用于军事领域、资源探测、环境监测等行业,但其成本相对较高。[5]3)移动基站定位。与GPS定位类似,利用GSM信号源与多个基站之间的通信来实现对GSM信号源的定位。其定位图2磁盘与传感器固定示意精度较差,误差约为150m,
