車載式路面平整度檢測系統(tǒng)的設計與研究的開題報告

車載式路面平整度檢測系統(tǒng)的設計與研究的開題報告一、選題背景與意義路面平整度是衡量道路質量和安全的重要指標之一，對于道路建設、維護和管理具有重要的意義。目前，我國路面平整度檢測主要采用靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測兩種方法，其中動態(tài)檢測方法是目前發(fā)展最快、應用最廣泛的技術手段。車載式路面平整度檢測系統(tǒng)是動態(tài)檢測中的一種，具有檢測速度快、數據準確、適應性強等優(yōu)勢，能夠提高路面檢測效率和準確性。本文旨在設計和研究一種車載式路面平整度檢測系統(tǒng)，通過車載傳感器和數據采集裝置，實時采集路面表面高程數據，并對數據進行處理和分析，得到路面的平整度信息，為道路維護和管理提供有效參考數據。二、國內外研究現狀路面平整度檢測技術是國內外研究較為活躍的領域之一，主要包括靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測兩種方法。靜態(tài)檢測采用激光光束、攝像機、激光光斑等傳感器，通過在路面上采集點云數據或二維圖像，再進行數字圖像處理和三維重建，計算出路面表面高程數據，進而得出路面平整度信息。但是，這種方法需要占用道路，檢測效率低，無法適應高速公路等路段的快速檢測。動態(tài)檢測通過在車輛上安裝傳感器，進行動態(tài)采集路面高程數據，支持高速行駛，數據采集效率高。目前，動態(tài)檢測技術已經廣泛應用于國內外的道路維護和管理中，成為快速、準確、高效的檢測手段。三、研究內容和技術路線本文針對車載式路面平整度檢測系統(tǒng)的設計和研究，主要涉及以下內容：1.HD攝像頭和IMU傳感器的選型與安裝。HD攝像頭用于采集路面圖像，IMU傳感器用于測量車輛的加速度、角速度等信息，為路面高程數據的計算和處理提供基礎數據。通過選用合適的攝像頭和IMU傳感器，并考慮安裝位置、角度和校準方法，保證采集數據的準確性和可靠性。2.路面高程數據的計算和處理。通過從圖像中提取路面的特征點，再利用IMU傳感器提供的車輛運動信息，計算出路面表面的高程數據。對采集到的數據進行噪聲濾波、數據對齊和擬合等處理，進一步提高數據的準確性和精確性。3.路面平整度信息的提取和分析。通過采集到的路面高程數據，計算出路面的平整度信息，并通過數據可視化的方式，呈現給用戶進行分析和判斷。四、預期目標和創(chuàng)新點本文的主要目標是設計和研究一種基于車載式的路面平整度檢測系統(tǒng)，能夠快速、準確地采集路面高程數據，并計算出路面平整度，為道路建設和維護提供參考數據。同時，本研究具有以下創(chuàng)新點：1.采用車載式傳感器，實現動態(tài)、高速、高效的路面檢測，并避免對道路施工和行車造成影響。2.利用圖像識別技術，對路面表面特征點進行提取和分析，計算出路面高程數據。提高了檢測效率和準確性。3.對采集到的數據進行噪聲濾波、數據對齊和擬合等處理，進一步提高數據的準確性和精確性。五、擬定研究方法和時間安排本研究主要采用實驗研究和仿真模擬相結合的方法，包括傳感器選型和安裝、數據采集與處理、路面平整度信息提取和分析等環(huán)節(jié)。具體的時間安排如下：1.2022年9月至2023年3月：進行傳感器選型和安裝方案研究。確定合適的車載攝像頭和IMU傳感器，考慮安裝位置和校準方法。2.2023年3月至2023年9月：開展數據采集和處理工作，對采集數據進行噪聲濾波、數據對齊和擬合等處理，并驗證路面高程數據的準確性和可靠性。3.2023年9月至2024年3月：進行路面平整度信息提取和分析工作，計算出路面的平整度信息，并通過數據可視化的方式進行展示和分析。4.2024年3月至2024年6月：對研究結果進行分析和總結，撰寫畢業(yè)論文，并進行答辯。六、參考文獻1.GHK-8100系統(tǒng)用戶手冊，IEA公司(J.C.Jaunet、P.Pfeil)，2001。2.顧邦濤.基于卡爾曼濾波的車載激光測距儀姿態(tài)精度校準方法[J]