对称式多点准直激光路面车辙检测技术研究的开题报告.docx

对称式多点准直激光路面车辙检测技术研究的开题报告
一、研究背景
道路的质量对交通运输和司乘人员的安全都有着至关重要的作用。道路车辙是指车辆长期经过产生的纵向凹陷，长时间未得到及时修复，会严重影响车辆行驶的舒适性和安全性。因此，对车辙的检测和修复是道路维护工作中的重点任务之一。
目前，传统的车辙检测方法主要是通过人工巡检和测量来实现，不仅测量周期长，而且存在着一定的误差。近年来，随着激光技术和数字图像处理技术的不断发展，基于激光测量和数字图像处理的路面车辙检测技术逐渐成为了研究的热点。
二、研究任务
本研究旨在设计一种对称式多点准直激光路面车辙检测技术，并应用于实际的路面检测中，实现快速、准确、高效的车辙检测。具体任务如下：
1.研究对称式多点准直激光测量技术，并分析其优缺点。
2.设计合适的激光车辙检测系统，包括硬件系统（激光发射器、激光接收器、数据采集设备等）和软件系统（数字图像处理算法等）。
3.通过实验比较不同检测算法的检测精度和速度，选取最优方案并进行改进。
4.在实际路面上进行车辙检测，验证该技术的准确性和实用性。
三、研究内容
1.对称式多点准直激光技术原理研究。
2.激光车辙检测系统设计与开发。
3.数字图像处理算法研究和实现。
4.实际路面车辙检测实验设计和实现。
四、研究意义
1.该技术可以实现对路面车辙的自动化检测，有效提高了检测的精度和效率。
2.该技术可以减少人工巡检的成本和工作强度，提高人力资源利用效率。
3.该技术的研究和应用具有示范和推广效应，对发展智慧城市和提高道路交通的安全性和舒适性具有积极意义。
五、研究方案
1.对称式多点准直激光技术原理研究：搜集相关文献并进行研读，明确技术原理，分析优缺点，总结经验教训。
2.激光车辙检测系统设计与开发：根据对称式多点准直激光技术的要求进行系统设计，包括硬件系统和软件系统。硬件系统方面，主要是选取合适的激光发射器、激光接收器和数据采集设备等；软件系统方面，主要是选择合适的数字图像处理算法，实现车辙检测功能。
3.数字图像处理算法研究和实现：通过实验比较不同检测算法的检测精度和速度，选取最优方案并进行改进。主要考虑以下方面因素：激光线扫描数据的采集、噪声滤波、曲面拟合等算法。
4.实际路面车辙检测实验设计和实现：在实际路面上进行车辙检测，验证该技术的准确性和实用性。主要考虑以下方面因素：路面情况、天气状况、车速、车型、数据量等。
六、研究计划
第一年：研究对称式多点准直激光技术原理，设计激光车辙检测系统，并进行数据采集和分析。
第二年：研究数字图像处理算法，比较不同算法的优缺点，并选取最优方案进行改进和优化。
第三年：在实际路面上进行车辙检测实验，并对所得数据进行处理和分析，总结经验教训，撰写论文并进行学术交流。
七、参考文献
1.朱中原,徐毅,赵安国,等.基于激光测量的路面车辙检测技术研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2018,37(3):106-111.
2.付志家,罗来旺,陈建华.基于激光点云扫描技术的路面车辙检测研究[J].交通信息与安全,2017,35(5):143-149.
3.王志辉,洪力华,曾晓东.基于激光三维扫描的道路车辙检测方法[J].河南科技大学学报(自然科学版),2017,38(3):1-7.