基于三维激光技术的路面坑槽检测误差补偿算法研究

作者：周毅姝^*; 张金凝; 曹瑾瑾; 刘越; 张浩然

来源：公路交通科技, 2023, 40(03): 17-24.

• 道路工程
• 误差补偿
• 多维度指标
• 坑槽
• 等高线

车载式三维激光设备在道路工程路面检测过程中因受沥青混合料表面纹理及检测条件等因素的影响，导致检测结果的准确度较低。为了提高该设备的检测精度，模拟了实际沥青路面坑槽形态，设计加工了2个坑槽模型用于试验研究。以高精度手持式三维激光设备获取的坑槽点云数据作为基准，与车载式三维激光设备检测的坑槽数据进行了对比，分析了坑槽深度、面积和体积3个指标。基于三维坐标变换原理建立了坑槽点云数据修正模型，提出了一种基于等高线提取的坑槽多维度指标误差补偿算法。通过提取坑槽等高线轮廓点云数据，计算出坑槽等高线轮廓面积，得出了坑槽等高线与等高线轮廓面积的关系，并计算出点云数据的坐标修正量，根据坑槽点云数据修正模型对坑槽点云数据进行了修正。结果表明：通过回归分析的方法可得到坑槽等高线轮廓面积与等高线的关系；坑槽模型1的面积和体积误差修正前为3.2%和3.4%,修正后为2.2%和1.1%;坑槽模型2的面积和体积误差修正前为13.0%和4.6%,修正后为2.9%和1.4%;该算法应用于修正车载式三维激光设备获取的沥青路面坑槽点云数据后，沥青路面坑槽面积和体积的误差分别由-3.4%和-8.3%修正为0.5%和0.7%。研究成果验证了该补偿算法可应用于修正车载式三维激光设备的检测数据，提高沥青路面坑槽的检测精度，可为路面坑槽严重程度评估的可靠度提供保障。

• 单位
  东南大学; 交通运输部公路科学研究院