(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210681735.X (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 成都理工大 学 地址 610000 四川省成 都市二仙桥 东三路1 号 (72)发明人 廖军　王陈宾　李頔　谢明　 王睿麟　钟鑫阳　 (74)专利代理 机构 成都东恒知盛知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51304 专利代理师 罗江 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/60(2017.01) G06T 7/73(2017.01)G06V 10/40(2022.01) (54)发明名称 一种非接触式路面断面信息提取与分析方 法 (57)摘要 本发明涉及路面断面技术领域， 涉及一种非 接触式路面断面信息提取与分析方法， 包括： 一、 生成路面点 云数据， 对数据进行整合并剔除无效 的且远离路面的点云点， 在笛卡尔三维坐标系中 表示这些空间点云点， 构建路面信息化基础数据 模型； 二、 建立点云数据断面的坐标集合， 截取断 面， 初步分析点云数据信息； 三、 通过线性拟合， 筛选得到异常区域； 将提取到的断面， 进行精细 化处理， 扩大选取点云数据的范围， 表征路面信 息； 四、 将得到的密集点云数据进行道路纵断面 分析， 得到路面纵断面特征； 五、 根据纵横断面提 取的点云数据， 以拟合结果为研究对象， 判断目 标病害区域的几何特征与类型。 本发 明可以准确 判别路面病害位置和类型。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115272177 A 2022.11.01 CN 115272177 A 1.一种非接触式路面断面信息提取与分析 方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤一、 借助无人机扫描生成路面点云数据， 对数据进行整合并剔除无效的且远离路 面的点云点， 在笛卡尔三维坐标系中表示 这些空间点云点， 构建路面信息化基础数据模型； 步骤二、 基于步骤一， 建立点云数据断面的坐标集合， 截取多个距离为L的断面， 初步分 析每个断面上的点云数据信息， 为进一 步分析做准备； 步骤三、 通过断面上点云数据的线性拟合， 筛选得到不同于基础公路横断面线的异常 区域； 将提取到的断面β， 进 行精细化处理， 扩 大基于该断面选取点云数据的范围， 表征路面 信息； 步骤四、 将得到的密集点云数据进行道路纵断面分析， 分析方法与步骤三相同， 得到路 面纵断面特 征； 步骤五、 根据纵横断面提取的点云数据， 以拟合结果为研究对象， 判断目标病害区域的 几何特征与类型。 2.根据权利要求1所述的一种非接触式路面断面信 息提取与分析方法， 其特征在于： 步 骤一中， 为使点云数据的以坐标 的形式来表达， 在用笛卡尔坐标系中表示数据库中的所有 点云数据， 每个点云数据由三维坐标矢量元素构成， 记为(ax,ay,az)T； 点云数据集合表达为 矩阵内每一列代表一个点的坐标信息， 根据所有三维坐标数据将代 表路面信息的数据概 化为模型， 反应路面的特 征。 3.根据权利要求1所述的一种非接触式路面断面信 息提取与分析方法， 其特征在于： 步 骤二中， 在生成的坐标基础数据库中， 选取x＝b的断面记为β， 将断面上所有的点提取到集 合 该集合反应的是此断面的路面信息。 在截取断面β 时， b的取值在 整个路面长度上， 范围为[0,x]， 间距为 L； L的取值大小决定 了路面信息识别的精度。 4.根据权利要求1所述的一种非接触式路面断面信 息提取与分析方法， 其特征在于： 步 骤三中， 具体方法如下： 将x＝b断面向两侧扩大， 从平面β'到β ”， 点云横坐标取值范围为[b ‑δ,b+δ]， 此时范围 内更多的点云数据来表征断面信息； 基于几何数学中空间中点、 直线、 平面的相互关系， 平 面β 的在空间(x,y,z)中的表达式为x ‑b＝0； 由此在点云集合矩阵D中可以得到点(ax,ay,az) 到 平 面β的 距 离 满 足 | ax‑b | ≤δ的 点 ；提 取 到 的 点 云 数 据 记 为 矩 阵 将 所 有 点 云 数 据 投 影 到 中 间 断 面β， 得 到 的密集点云数据； 对F'中第二、 三行数据进行拟合分权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115272177 A 2析， 获取反应路面信息的迹线， 反应了具体路面的几何特征， 从而推断出路面的病害 特征及 形状。 5.根据权利要求1所述的一种非接触式路面断面信 息提取与分析方法， 其特征在于： 步 骤四中， 结合横断面点云数据的提取与分析， 重新对数据进行提取， 标记出横断面β 上纵坐 标的最大或最小值， 记为c， 以y＝c平面为基础， 建立路面纵断面数据组， 提取[c ‑δ,c+δ]范 围内的点云数据进行拟合分析， 分析 方法与步骤三相同， 得到路面纵断面特 征。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115272177 A 3