一种用于定位路面均匀性的图像采集装置

1.本实用新型属于沥青路面施工均匀性检测的试验仪器或设备技术领域，具体涉及一种用于定位路面均匀性的图像采集装置。


背景技术：

2.沥青混合料的均匀性主要是指粗集料和细集料分布的均匀性，粗集料和细集料分散不均匀导致路面发生离析。集料离析是沥青混合料非均匀性的重要表现，集料分布不均匀时，沥青混合料的密度和空隙率等参数均会发生较大变化，使得沥青混合料的路用性能呈现不同程度的下降，从而导致路面出现早期损坏。集料分布均匀性是沥青路面施工均匀性最直观的反映。因此，国内外一直致力于研究集料分布均匀，采集沥青路面的图像信息，基于数字图像处理技术通过获取的沥青路面图像纹理、集料分布、构造深度等特征参数，从而实现沥青混合料均匀性的评价。
3.沥青混合料数字图像采集主要包括沥青混合料摊铺均匀性采集、沥青路面压实表面均匀性采集和沥青混合料压实结构均匀性采集三种。沥青混合料表面均匀性包括摊铺表面和压实表面图像会受到采集的高度、光照强度、拍摄角度、光照角度、采集位置、像素等因素的影响。
4.沥青路面是暴露在自然环境中的结构物，以往采集路面面层图像时，都是用相机直接拍摄沥青路面的照片，但不同时期的自然光的强度和光照角度不一样，晴天、多云、阴天以及夜晚不同的天气状况的差别很大。光照不足会导致图像暗淡模糊，光照过强会导致偏色现象，影响图像的成像质量。光照的角度也会影响图像的质量，顺光拍摄出来的图像质量优于逆光拍摄的图像质量。不同的光照因素将会对图像后续的处理和分析环节带来诸多的干扰因素。
5.图像的采集高度会直接影响图像采集范围和集料颗粒所占像素尺寸。以往人为的手持拍摄很难保持高度的一致性，在沥青混合料图像中，集料颗粒面积占比随着采集高度的增加而产生影响。采集高度增加，图像中集料颗粒像素尺寸减小，预处理图像中粘连颗粒增加，从而影响均匀性评价结果。
6.为了准确、客观的判断沥青路面均匀性，要保证采集的沥青路面图像质量符合要求。数字图像采集的关键要保证图像的均一性，控制采集时的影响因素。所有需要进行对比分析的不同区域图像的获取都要保证相同的像素、光照亮度均匀、拍摄位置明确。
7.目前采用的图像采集方法一般有使用相机、手机等设备直接在路表上拍摄或者使用遮光箱放置在路面上采集，直接使用拍照设备在路面上采集图像很难保证每次采集的光照和高度误差小；使用遮光箱采集不宜于移动，而且在面对不同路面环境情况时，无法调节到均一的光照和高度条件。
8.由于摊铺机的构造原因，位于摊铺机熨平板不同地方的离析程度、离析范围也不同。摊铺机输送混合料时，粗颗粒由于颗粒直径大，会因为被布料器变速箱阻挡而产生滞留，导致集中出现在摊铺机的中间部位，产生中线离析。螺旋布料器转速不足难以提供充足
的离心力，使粗集料飞出的距离较近，大部分集中在摊铺机搅笼边处，从而成了施工接缝离析。因此，路面上不同位置产生的离析程度也不同，目前无论何种使用的采集方法都是通过人工记录图像采集的点位，无法精确的定位到采集点位；也对事后需要对沥青路面产生离析的位置进行修补、返工造成了影响，需要改进。


技术实现要素：

9.本实用新型提供一种用于定位路面均匀性的图像采集装置，能够解决在现有在采集沥青路面的路表图像时，为避免或减少给原始图像造成的误差，需要对图像采集时的操作过程加以规范的问题。
10.为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：
11.本实用新型提供一种用于定位路面均匀性的图像采集装置，所述图像采集装置包括智能手机、采集箱、用于固定所述智能手机的手机夹具、led灯条、移动电源、遮光布、蓝牙连接器、gps定位芯片、高度调节杆、遮光板、功率调节器、以及led灯开关；
12.所述采集箱为立方体箱子，所述采集箱的顶部封闭，所述采集箱的四周侧面和底部未封闭；所述采集箱1的4个侧面拐角处设置有高度调节杆；
13.所述手机夹具位于所述采集箱的顶部中心位置，所述移动电源、所述蓝牙连接器、所述gps定位芯片、所述功率调节器、以及led灯开关均安装在所述采集箱的顶部；
14.所述遮光布安装在所述采集箱的顶部四周，用于采集图像时拉伸至所述采集箱侧面对应高度，将所述采集箱的四周自然光源遮蔽；
15.所述蓝牙连接器用于与所述智能手机相连，以控制智能手机的拍照按钮；所述gps定位芯片采集时与所述智能手机连接，实时记录拍照时精确位置并上传到所述智能手机中；
16.所述led灯条固定在所述采集箱的顶部四周，所述移动电源用于给所述led灯条、所述功率调节器和所述led灯开关提供电能；所述功率调节器用于对所述led灯条的亮度进行调节；所述led灯开关用于控制所述led灯条的关和闭。
17.根据本实用新型一可选实施例，所述图像采集装置包括还包括遮光板和安装在所述遮光板中心位置的遮光布固定扣，所述遮光板安装在所述采集箱的底部。
18.根据本实用新型一可选实施例，所述高度调节杆上安装有固定螺栓，用于将所述采集箱的顶部调至预设高度后进行固定。
19.根据本实用新型一可选实施例，所述采集箱的底部的四个角均安装有一个可伸缩万向轮，在采集图像时可收进箱子内，方便移动。
20.根据本实用新型一可选实施例，所述led灯条的数量为4个，四个所述led灯条分别安装在所述采集箱1的顶部4个边上。
21.根据本实用新型一可选实施例，所述手机夹具包括还包括转轮，所述手机夹具的尺寸大于所述智能手机尺寸，当所述智能手机固定好后，翻转所述手机夹具通过转轮旋转180
°
，将所述智能手机的摄像头对着沥青路面。
22.根据本实用新型一可选实施例，所述移动电源为普通蓄电池。
23.根据本实用新型一可选实施例，所述采集箱的长度为45cm，宽度为45cm，高度为30cm～100cm。
24.根据本实用新型一可选实施例，所述遮光布为黑色吸光材料。
25.本实用新型的有益效果：本实用新型实施例提供一种用于定位路面均匀性的图像采集装置，该图像采集装置能弥补现有图像采集时的不足，增加了采集装置适用的使用环境，解放人力，提高采集的精度，能获取到保证像素相同、光照条件一致、拍摄位置明确的数字图像。
附图说明
26.为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本技术实施例提供的一种用于定位路面均匀性的图像采集装置的立体示意图。
28.图2为图1的正视示意图。
29.图3为图1的俯视示意图。
30.图中：采集箱1、手机夹具2、led灯条3、移动电源4、遮光布5、蓝牙连接器6、gps定位芯片7、高度调节杆8、遮光板9、功率调节器10、led灯开关11、可伸缩万向轮12、遮光布固定扣13、转轮14、固定螺栓15。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.针对在现有在采集沥青路面的路表图像时，为避免或减少给原始图像造成的误差，需要对图像采集时的操作过程加以规范的问题，本实用新型实施例能够解决上述问题。
33.如图1所示，本技术实施例提供的一种用于定位路面均匀性的图像采集装置的立体示意图。图像采集装置包括智能手机、采集箱1、用于固定智能手机的手机夹具2、led灯条3、移动电源4、遮光布5、蓝牙连接器6、gps定位芯片7、高度调节杆8、遮光板9、功率调节器10、以及led灯开关11。
34.本实施例中的采集箱1为立方体箱子，采集箱1的顶部封闭，采集箱1的四周侧面和底部未封闭；采集箱1的4个侧面拐角处设置有高度调节杆8。优选地，采集箱1的长度为45cm，宽度为45cm，高度为30cm～100cm。采集箱1的材质优选铝合金，采集箱1的四角支柱为可伸缩的高度调节杆8，高度调节杆8上安装有固定螺栓15，用于将采集箱1的顶部调至预设高度后进行固定，即高度调节杆8上有固定螺栓15进行固定，采集过程中可选择所需的高度进行安装。采集箱1的底部的四个角均安装有一个可伸缩万向轮12，在采集图像时可收进箱子内，方便移动。
35.手机夹具2位于采集箱1的顶部中心位置，手机夹具2用于固定智能手机，手机夹具2包括还包括转轮14，手机夹具2的尺寸大于智能手机尺寸，当智能手机固定好后，翻转手机
夹具2通过转轮14旋转180
°
，将智能手机的摄像头对着沥青路面。
36.移动电源4、蓝牙连接器6、gps定位芯片7、功率调节器10、以及led灯开关11均安装在采集箱1的顶部；遮光布5安装在采集箱1的顶部四周，用于采集图像时拉伸至采集箱1侧面对应高度，将采集箱1的四周自然光源遮蔽，遮光布5为黑色吸光材料，参考图2。
37.蓝牙连接器6用于与智能手机相连，以控制智能手机的拍照按钮，方便拍照；gps定位芯片7采集时与智能手机连接，实时记录拍照时精确位置并上传到智能手机中。
38.led灯条3固定在采集箱1的顶部四周，优选地，led灯条3的数量为4个，四个led灯条3分别安装在采集箱1的顶部4个边上。移动电源4用于给led灯条3、功率调节器10和led灯开关11提供电能，移动电源4为普通蓄电池。功率调节器10用于对led灯条3的亮度进行调节，采集过程中可选择合适的光照强度。led灯开关11用于控制led灯条3的关和闭。
39.图像采集装置包括还包括遮光板9和安装在遮光板9中心位置的遮光布固定扣13，遮光板9安装在采集箱1的底部。可在图像采集前将遮光布5拉伸至需要长度固定在遮光布固定扣13上，达到遮蔽自然光效果，参考图3。
40.依据上述用于定位路面均匀性的图像采集装置，本实用新型还提供一种用于定位路面均匀性的图像采集方法，所述图像采集方法包括：
41.步骤s1，选择干燥、清洁的沥青路面，将采集装置置于沥青路面上需要采集的区域，使拍照口位于图像采集区域的正上方。
42.步骤s2，将万向轮收进采集箱内，是采集箱稳定在沥青路面上。
43.步骤s3，调节采集箱四角的高度调节杆，使采集箱调节到需要的高度，将四周侧面遮光布5拉伸至相应长度，使遮光布能完全遮蔽自然光。
44.步骤s4，将led灯条的开关打开，调节到需要的光源亮度，以实现较好的图像成像效果。
45.步骤s5，将智能手机连接至蓝牙连接器、定位芯片，放置到采集箱顶部夹具。固定完成后将夹具翻转，使智能手机对着路面。
46.步骤s6，按下蓝牙连接器的拍照按键，采集该区域沥青路面的纹理构造图像，采集完成后，自动上传采集的图像、路面位置信息。
47.步骤s7，把万向轮弹出，将采集箱移动至下一个图像采集区域，继续采集路面的纹理构造图像。
48.以上，本实用新型实施例提供一种具有gps精确定位的路面均匀性图像采集装置，弥补现有图像采集时的不足，增加了采集装置适用的使用环境，解放人力，提高采集的精度，能获取到保证像素相同、光照条件一致、拍摄位置明确的数字图像。
49.综上，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

技术特征：
1.一种用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置包括智能手机、采集箱、用于固定所述智能手机的手机夹具、led灯条、移动电源、遮光布、蓝牙连接器、gps定位芯片、高度调节杆、遮光板、功率调节器、以及led灯开关；所述采集箱为立方体箱子，所述采集箱的顶部封闭，所述采集箱的四周侧面和底部未封闭；所述采集箱的4个侧面拐角处设置有高度调节杆；所述手机夹具位于所述采集箱的顶部中心位置，所述移动电源、所述蓝牙连接器、所述gps定位芯片、所述功率调节器、以及led灯开关均安装在所述采集箱的顶部；所述遮光布安装在所述采集箱的顶部四周，用于采集图像时拉伸至所述采集箱侧面对应高度，将所述采集箱的四周自然光源遮蔽；所述蓝牙连接器用于与所述智能手机相连，以控制智能手机的拍照按钮；所述gps定位芯片采集时与所述智能手机连接，实时记录拍照时精确位置并上传到所述智能手机中；所述led灯条固定在所述采集箱的顶部四周，所述移动电源用于给所述led灯条、所述功率调节器和所述led灯开关提供电能；所述功率调节器用于对所述led灯条的亮度进行调节；所述led灯开关用于控制所述led灯条的关和闭。2.根据权利要求1所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置包括还包括遮光板和安装在所述遮光板中心位置的遮光布固定扣，所述遮光板安装在所述采集箱的底部。3.根据权利要求1所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述高度调节杆上安装有固定螺栓，用于将所述采集箱的顶部调至预设高度后进行固定。4.根据权利要求3所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述采集箱的底部的四个角均安装有一个可伸缩万向轮，在采集图像时可收进箱子内，方便移动。5.根据权利要求1所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述led灯条的数量为4个，四个所述led灯条分别安装在所述采集箱的顶部4个边上。6.根据权利要求1所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述手机夹具包括还包括转轮，所述手机夹具的尺寸大于所述智能手机尺寸，当所述智能手机固定好后，翻转所述手机夹具通过转轮旋转180
°
，将所述智能手机的摄像头对着沥青路面。7.根据权利要求1所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述移动电源为普通蓄电池。8.根据权利要求1所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述采集箱的长度为45cm，宽度为45cm，高度为30cm～100cm。9.根据权利要求1所述的用于定位路面均匀性的图像采集装置，其特征在于，所述遮光布为黑色吸光材料。

技术总结
本实用新型提供一种用于定位沥青路面均匀性的图像采集装置，该图像采集装置包括智能手机、采集箱、用于固定所述智能手机的手机夹具、LED灯条、移动电源、遮光布、蓝牙连接器、GPS定位芯片、高度调节杆、遮光板、功率调节器、以及LED灯开关；该图像采集装置能弥补现有图像采集时的不足，增加了采集装置适用的使用环境，解放人力，提高采集的精度，能获取到保证像素相同、光照条件一致、拍摄位置明确的数字图像。像。像。


技术研发人员：杨志伟 袁燕
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/8/5