公路路面裂缝三维检测技术分析

文/黎小芩

1 前言

在公路项目中，路面是非常重要的结构组成，路面质量的好坏会直接影响到整体公路的安全性以及稳定性。就目前现状而言，在受到车辆荷载以及环境因素的影响下，经常会出现路面裂缝问题，因此我们需要对路面裂缝进行检测，采用三维检测技术明确裂缝的变化形式以及相关参数，从而根据检测后的结果采取有效措施进行处理，以达到路用功能的实际需求。

2 公路路面裂缝应用三维检测技术的优势

路面裂缝问题是公路工程常见的一种病态问题，一旦路面结构出现明显的裂缝就会影响到公路项目的安全稳定性，严重的还会出现安全事故问题。所以分析裂缝问题、采取恰当的方案以及处理方式、进行优化，就显得非常必要。在实践的阶段中，我们需要综合性地选择三维检测技术来对路面裂缝的病害问题进行了解，从而在掌握裂缝形式以及裂缝参数的基础上合理选择养护措施，修复和改善路面裂缝的整体效果。三维检测技术在公路路面检测中的优势逐步显现出来，该技术可以对公路路面进行全方位地检测和分析，掌握全部的数据信息和技术资料，与传统的二维检测技术掌握的二维信息对比，三维检测技术获取的数据与结果更加准确、真实、可靠，数据更加全面，能够获取裂缝点高度、路面水平数据等，应用效果非常好。从检测结论分析发现，三维检测技术可以形成双相扫描检测图像，这一图像的应用效果非常好，公路路面裂缝检测也更加准确，应用价值比较高[1]。

3 检测系统组成结构与操作方法

在应用三维检测技术时，综合分析其组成结构，了解其使用方法，分析传感器的位置，做好整个车道宽度的运行和管理工作，考虑到经济运行效果，展开车辆的全面深入分析，最终可以形成完善的技术体系，以满足公路路面裂缝分析和质量控制要求。

3.1 系统结构的设计方案

为了达到行车道的行驶要求，我们需要安装传感器装置，符合道路的运行要求，达到刚性结构、伸缩缝结构的控制标准，另外还要达到建设标准的要求，做好各个结构的质量控制，保证刚性梁分布质量合格，满足运输与停放合理性的要求，分析各个层次的情况，做好各个结构的分析工作，形成多层次的结构形式，达到建设的要求。应用器材设施建设，在所有结构满足封闭性要求下开始建设，同时加强测量底线的建设与管控，根据需要进行放线宽度的控制，明确检测工作程序和标准。在结构安装操作环节，做好各项宽度、位移参数的控制，确保各个跨度、宽度等尺寸符合要求，完全达到工程技术标准的要求[2]。

3.2 系统电路设计

系统电路是主要的运行部件，从实际运行需要、测速标准展开分析，传感数量以及传输信息都要达到有效性的要求，结合数据传输和实时性的要求，可以快速测量数据信息，满足行驶的需要，了解全部信息，且传感器系统也要达到运行的要求，并利用传输体系的运行，保证各个路面上的地理信息都能够被有效地掌控。利用传感信号确定里程数据，根据里程信号实现地理信息安全监管以及传感器的预处理，同时利用网络单片机进行距离信号触发点设置，有效创建和运行传感器纵断面与横断面，完成信息建设工作，直接获取整个断面的信息。另外，通过以太网采集各项数据信息，通过计算机确定最终数据信息，然后利用计算机传输到各个终端设备，满足各个用户的使用需要[3]。

3.3 软件设计方案

应用三维形状与激光检测软件展开数据信息处理，然后利用模块展开记录工作，较之传统数据重建方面可以获取三维结构系统；利用重构数字通路以及纵断面实现信息确定和应用，并且利用重构数字路面的过程，通过各个结构位置实施纵断面与横断面信息扩建和应用，采用测量仪器实现信息的保护和利用。

4 公路路面裂缝三维检测技术应用

4.1 单相扫描检测

公路裂缝的检测应用三维检测技术开展和进行，首先需要进行单相扫描检测，同时做好全面控制工作。

4.1.1 水平单相扫描检测

具体分析公路路面裂缝水平单相扫描仪的应用状况，按照实际工作的要求将其分为N 等分，并且存储到N 个数组内。同时，按照这些数据元素实现曲线拟合处理，为了达到数据可靠性、准确性的要求，还要通过拟合值减去原始值的方式进行处理。在该环节中，根据需要设置相关的阈值，达到可靠性的要求，这一阈值在设置环节，就是分析上述相减后获取的数据信息，利用等价划分的方式，分为轻、中、重三个等级。在水平单相扫描检测工作进行中，根据三维检测技术的需要实施图形化处理，把相应的数据实施去噪处理，然后得到准确的数据信息，实现数据的系统化分析和研究，利用图像显示出不同的深浅，最终可以实现裂缝点的检测，并且标注好不同的颜色，以确定不同位置上裂缝的严重性，为公路裂缝问题的分析和处理提供基础。值得注意的是，在进行扫描的时候要核对获取的数据，为了保证数据的正确性，针对裂缝问题的病害数据要进行二次复核，保证扫描的结果参数一致，以此才能给后续工作的开展奠定良好基础[4]。

4.1.2 垂直单相扫描检测

公路路面裂缝的垂直单相扫描检测技术应用时，与水平扫描技术是基本相同的，特别是对于拟合值减去原始值的部分，相差是很小的，基本上两者是一致的。但是在阈值的设置环节，其应用需要有更强的针对性、目的性，特别是要考虑到公路裂缝的垂直表现，并展开全面地分析和研究，了解裂缝的表现，为进一步的分析和处理提供良好的基础。另外，根据裂缝强度图像分析的结论，其一般也分为轻、中、重三个等级，在图像中标注好不同的颜色，利用颜色的深浅反映出裂缝的严重性。此外，在裂缝点的分析中，也是利用垂直单相扫描检测的方式获取的。

4.2 叠加处理

在三维检测技术应用的阶段中，为了能够获取水平单向扫描的结果，工作人员需要在了解单向扫描结果要求的基础上，利用现有的技术策略获取图像文件。一般将水平单向扫描检测获取的文件称为L1，而单向扫描获取的图形设计为L2，这两种图形方式是后续工作开展的基础参数。一般来说，在处理的时候需要控制好以下几点。

根据需要实施简单的图像叠加处理，然后依据图像交集特点分析确定裂缝图像；在叠加操作的环节，根据实际需要实施图像的并集处理，将其中的两个图像并集之后形成一个完整的图像。在全部的图像处理时，根据技术标准的要求实现图像的分割处理，将其划分成为M×N 个小块。交集裂缝图像分析时，从左到右逐步进行每一个小块的扫描作业，然后将这些小块组合形成到其他的图像中，并做出具体的分析和展示，特别是并集裂缝图像与其他的单向裂缝图像的差距性分析，可以消除数据和信息的误差问题，这对裂缝分析与处理有着直接的影响作用。另外，在并集图像分析工作结束后，还要进行类比对象的分析，与上述的各个步骤处理基本相同，同时还要展开相对误差分析，保证各个小块都能够达到处理的要求，并且掌握全部的裂缝数据信息，叠加操作也更加准确、真实与可靠，最终经过叠加处理后形成相应的路面裂缝图，为裂缝的分析和处理提供基础[5]。

4.3 裂缝图像区域生长处理

要想全面提升公路路面三维检测技术的效果和质量，达到可靠性、稳定性的要求，工作人员应该综合分析图像信息，展开全部的处理分析，保证数据信息达到真实性、可靠性的要求，符合应用效果需要，满足公路裂缝的分析标准。在具体的裂缝图像生长处理环节，主要应该做好如下几项工作：选择最为恰当、合适的种子点；明确符合实际需要的生长准则；明确相应的生长停止条件。达到上述几项准则和标准后，才能保证最终裂缝图的生长处理效果以及图像文件更加的真实、可靠，不会产生严重偏差和问题。

5 结语

综上所述，对公路路面裂缝应用三维检测技术进行分析，发挥出三维扫描检测技术的优势，能够提高检测数据的准确性。该方式和传统的二维检测技术对比分析，实用性非常好，操作更加规范，流程也比较简化，处理效果好，完全可以达到标准化运行标准，对于公路路面裂缝病害问题的分析和处理有着重要的意义和价值。