公路路面裂縫三維檢測技術分析

文/黎小芩

1 前言

在公路項目中，路面是非常重要的結構組成，路面質量的好壞會直接影響到整體公路的安全性以及穩定性。就目前現狀而言，在受到車輛荷載以及環境因素的影響下，經常會出現路面裂縫問題，因此我們需要對路面裂縫進行檢測，采用三維檢測技術明確裂縫的變化形式以及相關參數，從而根據檢測后的結果采取有效措施進行處理，以達到路用功能的實際需求。

2 公路路面裂縫應用三維檢測技術的優勢

路面裂縫問題是公路工程常見的一種病態問題，一旦路面結構出現明顯的裂縫就會影響到公路項目的安全穩定性，嚴重的還會出現安全事故問題。所以分析裂縫問題、采取恰當的方案以及處理方式、進行優化，就顯得非常必要。在實踐的階段中，我們需要綜合性地選擇三維檢測技術來對路面裂縫的病害問題進行了解，從而在掌握裂縫形式以及裂縫參數的基礎上合理選擇養護措施，修復和改善路面裂縫的整體效果。三維檢測技術在公路路面檢測中的優勢逐步顯現出來，該技術可以對公路路面進行全方位地檢測和分析，掌握全部的數據信息和技術資料，與傳統的二維檢測技術掌握的二維信息對比，三維檢測技術獲取的數據與結果更加準確、真實、可靠，數據更加全面，能夠獲取裂縫點高度、路面水平數據等，應用效果非常好。從檢測結論分析發現，三維檢測技術可以形成雙相掃描檢測圖像，這一圖像的應用效果非常好，公路路面裂縫檢測也更加準確，應用價值比較高[1]。

3 檢測系統組成結構與操作方法

在應用三維檢測技術時，綜合分析其組成結構，了解其使用方法，分析傳感器的位置，做好整個車道寬度的運行和管理工作，考慮到經濟運行效果，展開車輛的全面深入分析，最終可以形成完善的技術體系，以滿足公路路面裂縫分析和質量控制要求。

3.1 系統結構的設計方案

為了達到行車道的行駛要求，我們需要安裝傳感器裝置，符合道路的運行要求，達到剛性結構、伸縮縫結構的控制標準，另外還要達到建設標準的要求，做好各個結構的質量控制，保證剛性梁分布質量合格，滿足運輸與停放合理性的要求，分析各個層次的情況，做好各個結構的分析工作，形成多層次的結構形式，達到建設的要求。應用器材設施建設，在所有結構滿足封閉性要求下開始建設，同時加強測量底線的建設與管控，根據需要進行放線寬度的控制，明確檢測工作程序和標準。在結構安裝操作環節，做好各項寬度、位移參數的控制，確保各個跨度、寬度等尺寸符合要求，完全達到工程技術標準的要求[2]。

3.2 系統電路設計

系統電路是主要的運行部件，從實際運行需要、測速標準展開分析，傳感數量以及傳輸信息都要達到有效性的要求，結合數據傳輸和實時性的要求，可以快速測量數據信息，滿足行駛的需要，了解全部信息，且傳感器系統也要達到運行的要求，并利用傳輸體系的運行，保證各個路面上的地理信息都能夠被有效地掌控。利用傳感信號確定里程數據，根據里程信號實現地理信息安全監管以及傳感器的預處理，同時利用網絡單片機進行距離信號觸發點設置，有效創建和運行傳感器縱斷面與橫斷面，完成信息建設工作，直接獲取整個斷面的信息。另外，通過以太網采集各項數據信息，通過計算機確定最終數據信息，然后利用計算機傳輸到各個終端設備，滿足各個用戶的使用需要[3]。

3.3 軟件設計方案

應用三維形狀與激光檢測軟件展開數據信息處理，然后利用模塊展開記錄工作，較之傳統數據重建方面可以獲取三維結構系統；利用重構數字通路以及縱斷面實現信息確定和應用，并且利用重構數字路面的過程，通過各個結構位置實施縱斷面與橫斷面信息擴建和應用，采用測量儀器實現信息的保護和利用。

4 公路路面裂縫三維檢測技術應用

4.1 單相掃描檢測

公路裂縫的檢測應用三維檢測技術開展和進行，首先需要進行單相掃描檢測，同時做好全面控制工作。

4.1.1 水平單相掃描檢測

具體分析公路路面裂縫水平單相掃描儀的應用狀況，按照實際工作的要求將其分為N 等分，并且存儲到N 個數組內。同時，按照這些數據元素實現曲線擬合處理，為了達到數據可靠性、準確性的要求，還要通過擬合值減去原始值的方式進行處理。在該環節中，根據需要設置相關的閾值，達到可靠性的要求，這一閾值在設置環節，就是分析上述相減后獲取的數據信息，利用等價劃分的方式，分為輕、中、重三個等級。在水平單相掃描檢測工作進行中，根據三維檢測技術的需要實施圖形化處理，把相應的數據實施去噪處理，然后得到準確的數據信息，實現數據的系統化分析和研究，利用圖像顯示出不同的深淺，最終可以實現裂縫點的檢測，并且標注好不同的顏色，以確定不同位置上裂縫的嚴重性，為公路裂縫問題的分析和處理提供基礎。值得注意的是，在進行掃描的時候要核對獲取的數據，為了保證數據的正確性，針對裂縫問題的病害數據要進行二次復核，保證掃描的結果參數一致，以此才能給后續工作的開展奠定良好基礎[4]。

4.1.2 垂直單相掃描檢測

公路路面裂縫的垂直單相掃描檢測技術應用時，與水平掃描技術是基本相同的，特別是對于擬合值減去原始值的部分，相差是很小的，基本上兩者是一致的。但是在閾值的設置環節，其應用需要有更強的針對性、目的性，特別是要考慮到公路裂縫的垂直表現，并展開全面地分析和研究，了解裂縫的表現，為進一步的分析和處理提供良好的基礎。另外，根據裂縫強度圖像分析的結論，其一般也分為輕、中、重三個等級，在圖像中標注好不同的顏色，利用顏色的深淺反映出裂縫的嚴重性。此外，在裂縫點的分析中，也是利用垂直單相掃描檢測的方式獲取的。

4.2 疊加處理

在三維檢測技術應用的階段中，為了能夠獲取水平單向掃描的結果，工作人員需要在了解單向掃描結果要求的基礎上，利用現有的技術策略獲取圖像文件。一般將水平單向掃描檢測獲取的文件稱為L1，而單向掃描獲取的圖形設計為L2，這兩種圖形方式是后續工作開展的基礎參數。一般來說，在處理的時候需要控制好以下幾點。

根據需要實施簡單的圖像疊加處理，然后依據圖像交集特點分析確定裂縫圖像；在疊加操作的環節，根據實際需要實施圖像的并集處理，將其中的兩個圖像并集之后形成一個完整的圖像。在全部的圖像處理時，根據技術標準的要求實現圖像的分割處理，將其劃分成為M×N 個小塊。交集裂縫圖像分析時，從左到右逐步進行每一個小塊的掃描作業，然后將這些小塊組合形成到其他的圖像中，并做出具體的分析和展示，特別是并集裂縫圖像與其他的單向裂縫圖像的差距性分析，可以消除數據和信息的誤差問題，這對裂縫分析與處理有著直接的影響作用。另外，在并集圖像分析工作結束后，還要進行類比對象的分析，與上述的各個步驟處理基本相同，同時還要展開相對誤差分析，保證各個小塊都能夠達到處理的要求，并且掌握全部的裂縫數據信息，疊加操作也更加準確、真實與可靠，最終經過疊加處理后形成相應的路面裂縫圖，為裂縫的分析和處理提供基礎[5]。

4.3 裂縫圖像區域生長處理

要想全面提升公路路面三維檢測技術的效果和質量，達到可靠性、穩定性的要求，工作人員應該綜合分析圖像信息，展開全部的處理分析，保證數據信息達到真實性、可靠性的要求，符合應用效果需要，滿足公路裂縫的分析標準。在具體的裂縫圖像生長處理環節，主要應該做好如下幾項工作：選擇最為恰當、合適的種子點；明確符合實際需要的生長準則；明確相應的生長停止條件。達到上述幾項準則和標準后，才能保證最終裂縫圖的生長處理效果以及圖像文件更加的真實、可靠，不會產生嚴重偏差和問題。

5 結語

綜上所述，對公路路面裂縫應用三維檢測技術進行分析，發揮出三維掃描檢測技術的優勢，能夠提高檢測數據的準確性。該方式和傳統的二維檢測技術對比分析，實用性非常好，操作更加規范，流程也比較簡化，處理效果好，完全可以達到標準化運行標準，對于公路路面裂縫病害問題的分析和處理有著重要的意義和價值。