JP2012177675A - 路面欠陥検出システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】該システムは、被検出路面上を走行する検出用車両と、検出用車両に設けられ、該検出用車両に対して水平回転及び縦回転する雲台と、雲台に取り外し可能に設けられ、被検出路面の赤外線熱画像を撮影し、該赤外線熱画像に関する赤外線熱画像デジタル信号を出力するための赤外線熱画像装置と、検出用車両に設けられ、雲台と赤外線熱画像装置にそれぞれ接続され、赤外線熱画像装置の撮影動作及び雲台の水平回転角度と縦回転角度を制御し、上記赤外線熱画像デジタル信号を標準ネットワーク伝送用の赤外線デジタル信号に変換するためのマスタコントローラと、上記赤外線デジタル信号を受信して分析・処理を行なうことにより、被検出路面の欠陥の種類と欠陥の位置情報を特定するデータプロセッサとを含む。該システムは、操作性に優れ、欠陥のディテールを直観的に表示できる。
【選択図】図2
Description
本発明の実施例に拠れば、該水平回転機構の回転速度は6〜12°/Sであり、水平回転角度の範囲は0〜355°である。
本発明の実施例に拠れば、該データプロセッサは、被検出路面の赤外線熱画像、赤外線デジタル信号、欠陥の種類、欠陥の発生位置及び対処提案を直観的に表示するための表示モジュールを更に含む。
本発明の実施例に拠れば、該マスタコントローラと該データプロセッサは、具体的にノート型コンピュータである。
本発明の実施例に拠れば、該システムは、該マスタコントローラと該データプロセッサにそれぞれ接続し、両者間のネットワーク通信を実現するデータ伝送装置を更に含む。
本発明の実施例に拠れば、該データ伝送装置は、ネットワーク回線経由で該マスタコントローラと該データプロセッサに接続するルータである。
本発明の実施例に拠れば、該方法は、ステップ7を実行した後、該検出用車両が被検出路面の終点に達したか否かを判断し、判断結果により、終点に達していないと示される場合、ステップ4に戻るステップ8を更に含む。
本発明の実施例に拠れば、ステップ7において、該データプロセッサが、検出起点の座標、該所定距離の大きさ、及び欠陥あり画像がすべての画像において何枚目なのかの位置情報に基づいて、上記欠陥の位置情報を自動的に換算する。
本発明の実施例に拠れば、該方法は、ステップ7を実行した後、赤外線熱画像装置の撮影角度の変更が必要か否かを判断し、判断結果により必要であると示される場合、ステップ2に戻るが、判断結果により必要でないと示される場合、ステップ4に戻るステップ10を更に含む。
第一、赤外線熱画像など情報採集技術と画像赤外線デジタル信号処理などの技術を駆使して、非接触の画像撮影を利用して、アスファルトの高速道路などの路面の迅速な検出を実現する。該システムの操作性が優れ、赤外撮影は、雲、雨、霧など天気の影響を受けず、赤外画像は鮮明であり、1つのフレームの画像採集時間が7msしかかからない。熱画像検出であるため、撮影した欠陥のディテールは、鮮明に見ることができ、欠陥の判断がより直接となる。
第三、赤外線デジタル信号を分析処理して管理し、分析報告を生成して、路面の生じうる欠陥を迅速に発見し、従来の高速アスファルト道路の補修技術を改善した。
該雲台2は、更にネットワーク回路通信機能を有してもよい。通信プロトコルは、Pelco‐P、Pelco‐D、YAAN、業界標準などのマルチプロトコルを含み、ボーレートは、選択可能である。
該データプロセッサ5は、被検出路面の赤外線熱画像、赤外線デジタル信号、欠陥の種類、欠陥の発生位置及び対処提案を直観的に表示するための表示モジュール54を更に含む。
該距離測定装置6は、車両のタイヤ回転数を計測するホールセンサであってもよいし、車両距離測定機能を満足できるその他の種類の距離測定装置であってもよい。
上記路面欠陥検出方法は、下記ステップ1〜7を含む。
ステップ1において、雲台2を介して赤外線熱画像装置3を検出用車両1に架設し(熱画像装置の撮影視界角と必要とする高さの問題を考慮すると、検出用車両1は、一般的に図5、6に示す車両頭部、後部が地面から遠く離れる作業車が使用され、熱が装装置の取り付けを便利にする)、マスタコントローラ4とホールセンサは、ネットワーク回線又は関連電源線経由で運転席のそばのノート型コンピュータ(即ちデータプロセッサ5)に接続し、システム全体の取り付け位置は、図5、6に示されている。
検出用車両は、基本的に均一の時速で高速道路など被検出路面上を走行する。
ステップ3において、ホールセンサのパルス信号に基づいて設定した所定距離(一般的に2メートルである)を通過する。
ステップ4において、赤外線熱画像装置3の撮影トリガー装置に対して、該所定距離おきに一つのトリガー信号を送信し、赤外線熱画像装置3が、上記トリガー信号に基づいて、被検出路面の赤外線熱画像を自動的に撮影する。該赤外線熱画像が赤外線デジタル画像であり、各ポイントに具体的な温度値が含まれる。
ステップ6において、該データプロセッサ5が、上記赤外線デジタル信号に対して、路面欠陥分析ソフトウェアを応用してスクリーンショット処理及びデータ分析を行ない、被検出路面の連続的な温度分布記録図を与えるとともに、温度傾向分析曲線を取得し、路面撮影時間及び各ポイントの対応温度を正確に反映する。
ステップ8において、ステップ7を実行した後、該検出用車両1が被検出路面の終点に達したか否かを判断する。判断結果により、終点に達していないと示される場合、ステップ4に戻る。
ステップ9において、ステップ8を実行した後、判断結果により終点に達したと示される場合、分析者が、欠陥が現れたすべての画像を一つ一つ分析・判断し、対処結論及び/又は採用されうる対処提案を提示し、故障報告をプリントアウトして保管し、該データプロセッサ5が、欠陥が現れた画像と関連データを路面欠陥分析ソフトウェアのデータベースに導入して記憶し、累積と総括に備わり、今後の補修維持作業に役立つ。
a.従来技術の赤外線ポイント温度測定装置は、温度測定しかできず、撮影できないが、本発明は、温度測定できるとともに、被検出物体の赤外線熱画像を表示することもでき、その検出結果が従来技術に比較してより直観、快速、正確、確実であり、後続の故障判断と故障除去に効果的な根拠を提供し、効果的である。
2 雲台
21 本体台座
22 縦駆動モータ
23 縦回転機構
24 水平駆動モータ
25 水平回転機構
26 固定用フレーム
3 赤外線熱画像装置
4 マスタコントローラ
41 USB信号変換ボード
42 USBインタフェース
43 データ分析制御モジュール
5 データプロセッサ
51 データ入力インタフェース
52 データ分析モジュール
53 記憶モジュール
54 表示モジュール
6 距離測定装置
7 データ伝送装置
Claims (17)
- 路面欠陥検出システムであって、
被検出路面上を走行する検出用車両(1)と、
該検出用車両(1)に設けられ、該検出用車両(1)に対して水平回転及び縦回転する雲台(2)と、
該雲台(2)に取り外し可能に設けられ、上記被検出路面の赤外線熱画像を撮影し、温度値を含む該被検出路面の赤外線熱画像に関する赤外線熱画像デジタル信号を出力するための赤外線熱画像装置(3)と、
該検出用車両(1)に設けられ、該雲台(2)と該赤外線熱画像装置(3)にそれぞれ接続され、該赤外線熱画像装置(3)の撮影動作及び該雲台(2)の水平回転角度と縦回転角度を制御し、該赤外線熱画像装置(3)から出力された赤外線熱画像デジタル信号を標準ネットワーク伝送用の赤外線デジタル信号に変換するためのマスタコントローラ(4)と、
上記赤外線熱画像装置(3)に対する制御信号を生成して出力し、上記赤外線デジタル信号を受信して分析・処理を行なうことにより、上記被検出路面の欠陥の種類と欠陥の位置情報を特定するためのデータプロセッサ(5)とを含むことを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項1に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該マスタコントローラ(4)は、
該赤外線熱画像装置(3)によって撮影した温度値を含む赤外線熱画像デジタル信号をUSB信号に変換するUSB信号変換ボード(41)と、
上記USB信号を伝送するためのUSBインタフェース(42)と、
該USBインタフェース(42)からのUSB信号を標準ネットワーク伝送用の上記赤外線デジタル信号に変換して、リアルタイムでネットワーク回線を介して該データプロセッサ(5)に送信し、該データプロセッサ(5)からの距離測定信号に基づいて熱画像装置制御信号を生成して該赤外線熱画像装置(3)に送信してその撮影動作を制御し、該データプロセッサ(5)からの雲台制御信号に基づいて雲台駆動信号を生成して該雲台(2)に送信してその水平回転と縦回転を制御するデータ分析制御モジュール(43)とを含むことを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項2に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該マスタコントローラ(4)は該赤外線熱画像装置(3)とともに一つの防護カバーに設けられることを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項1に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該雲台(2)は、
該検出用車両(1)に固設される本体台座(21)と、
該本体台座(21)の中に設けられる縦駆動モータ(22)と、
該本体台座(21)に設けられ、該縦駆動モータ(22)に連動して縦回転する縦回転機構(23)と、
該本体台座(21)の中に設けられる水平駆動モータ(24)と、
該縦回転機構(23)に設けられ、該水平駆動モータ(24)に連動して水平回転するとともに、該縦回転機構(23)に追従して縦回転する水平回転機構(25)と、
該水平回転機構(25)に設けられ、該赤外線熱画像装置(3)の本体を取り外し可能に固定するための固定用フレーム(26)とを含むことを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項1に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該データプロセッサ(5)は、
該マスタコントローラ(4)からの赤外線デジタル信号を受信するデータ入力インタフェース(51)と、
データ入力インタフェース(51)からの赤外線デジタル信号に対して、路面欠陥分析ソフトウェアを応用してスクリーンショット処理及びデータ分析を行ない、処理後データに基づいて、被検出路面上の欠陥の種類、欠陥の位置情報を特定するデータ分析モジュール(52)と、
上記処理後データ及び特定結果を記憶する記憶モジュール(53)とを含むことを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項5に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該データプロセッサ(5)は、被検出路面の赤外線熱画像、赤外線デジタル信号、欠陥の種類、欠陥の発生位置及び対処提案を直観的に表示するための表示モジュール(54)を更に含むことを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項5に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該データプロセッサ(5)のデータ入力インタフェース(51)は、RJ45標準ネットワークインタフェース経由で該マスタコントローラ(4)との間にデータ伝送とネットワーク通信を実現することを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項1に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該検出用車両(1)の車輪に設けられ、該データプロセッサ(5)に接続される距離測定装置(6)を更に含み、
該データプロセッサ(5)は、該距離測定装置(6)からの車両速度パルス信号を受信して距離測定信号に換算し、上記距離測定信号を該マスタコントローラ(4)に出力し、よって、該マスタコントローラ(4)は、上記距離測定信号に基づいて、熱画像装置制御信号を生成して該赤外線熱画像装置(3)の撮影動作を制御することを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項1に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該マスタコントローラ(4)と該データプロセッサ(5)にそれぞれ接続し、両者間のネットワーク通信を実現するデータ伝送装置(7)を更に含むことを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項9に記載の路面欠陥検出システムにおいて、
該データ伝送装置(7)は、ネットワーク回線経由で該マスタコントローラ(4)と該データプロセッサ(5)に接続するルータであることを特徴とする路面欠陥検出システム。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の赤外線撮影技術に基づく路面欠陥検出システムを応用して被検出路面の欠陥を検出する路面欠陥検出方法であって、
検出用車両(1)が基本的に均一の時速で該被検出路面上を走行するステップ1と、
データプロセッサ(5)からの雲台制御信号に基づいて、マスタコントローラ(4)が雲台駆動信号を生成して、雲台(2)の水平回転と縦回転を駆動するステップ2と、
距離測定装置(6)からの車両速度パルス信号に基づいて、所定距離を設定するステップ3と、
赤外線熱画像装置(3)の撮影トリガー装置に対して、該所定距離おきに一つのトリガー信号を送信し、該赤外線熱画像装置(3)が、上記トリガー信号に基づいて、該被検出路面の赤外線熱画像を自動的に撮影し、該赤外線熱画像が赤外線デジタル画像であり、各ポイントに具体的な温度値が含まれるステップ4と、
該赤外線熱画像装置(3)が、撮影した各フレームの温度値を含む赤外線熱画像デジタル信号をリアルタイムで該マスタコントローラ(4)にデータ線を介して伝送し、該マスタコントローラ(4)が、上記赤外線熱画像デジタル信号を標準ネットワーク伝送用の赤外線デジタル信号に変換して該データプロセッサ(5)に伝送するステップ5と、
該データプロセッサ(5)が、上記赤外線デジタル信号に対して、路面欠陥分析ソフトウェアを応用してスクリーンショット処理及びデータ分析を行ない、被検出路面の連続的な温度分布記録図を与えるとともに、温度傾向分析曲線を取得し、路面撮影時間及び各ポイントの対応温度を正確に反映するステップ6と、
該温度分布記録図における温度データに明らかな差異が現れるとき、該路面欠陥分析ソフトウェアを応用して路面欠陥の種類と欠陥の位置情報を特定するステップ7とを含むことを特徴とする路面欠陥検出方法。 - 請求項11に記載の路面欠陥検出方法において、
上記所定距離は、2メートルであることを特徴とする路面欠陥検出方法。 - 請求項11に記載の路面欠陥検出方法において、
ステップ7を実行した後、該検出用車両(1)が被検出路面の終点に達したか否かを判断し、判断結果により、終点に達していないと示される場合、ステップ4に戻るステップ8を更に含むことを特徴とする路面欠陥検出方法。 - 請求項13に記載の路面欠陥検出方法において、
ステップ8を実行した後、判断結果により終点に達したと示される場合、分析者が、欠陥が現れたすべての画像を一つ一つ分析・判断し、対処結論及び/又は採用されうる対処提案を提示し、故障報告をプリントアウトして保管し、該データプロセッサ(5)が、欠陥が現れた画像と関連データを路面欠陥分析ソフトウェアのデータベースに導入して記憶するステップ9を更に含むことを特徴とする路面欠陥検出方法。 - 請求項11に記載の路面欠陥検出方法において、
ステップ7において、異常変化のある温度分布記録図と温度曲線について、該データプロセッサ(5)が同時に自動警報を行なうことを特徴とする路面欠陥検出方法。 - 請求項11に記載の路面欠陥検出方法において、
ステップ7において、該データプロセッサ(5)が、検出起点の座標、該所定距離の大きさ、及び欠陥あり画像がすべての画像において何枚目なのかの位置情報に基づいて、上記欠陥の位置情報を自動的に換算することを特徴とする路面欠陥検出方法。 - 請求項11に記載の路面欠陥検出方法において、
ステップ7を実行した後、赤外線熱画像装置(3)の撮影角度の変更が必要か否かを判断し、判断結果により必要であると示される場合、ステップ2に戻るが、判断結果により必要でないと示される場合、ステップ4に戻るステップ10を更に含むことを特徴とする路面欠陥検出方法。
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