一种激光构造深度量测及其验证方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光构造深度量测及其验证方法和设备，该激光构造深度量测方法包括：采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速；根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率；根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列；以及采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。本申请的实施例能够为车载式路面激光构造深度仪的计量溯源提供稳定的、可靠的校准方案。
【专利说明】一种激光构造深度量测及其验证方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量道路构造深度的【技术领域】，尤其涉及一种激光构造深度量测及其验证方法和设备。
【背景技术】
[0002]路面构造深度是指一定面积的路表面凹凸不平的开口孔隙的平均深度，主要用于评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性，与行车安全息息相关。
[0003]我国目前虽有《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)、《多功能路况快速检测设备》(GB/T26764-2011)等对路面构造深度的检测和技术方法有所涉及，但还达不到统一量值、规范仪器设备生产的目。
[0004]现行试验规程的标准试验方法是将已知体积的标准砂摊铺在所要测试路表的被测区域上，量取摊平覆盖的面积，然后用砂的体积与所覆盖面积的比值，即为路面构造深度。但是这种手工铺砂法在实际检测工作中存在诸多不足，主要原因是铺砂法测量路面构造深度测得的是铺砂区域内的平均构造深度，与车载式路面激光构造深度仪计算激光测量法构造深度(Laser Measured Texture Depth,简称LMTD)的定义不同，两个量值不存在理论上的固有关系，缺乏理论依据，不具有可比性。激光测量法构造深度(LaserMeasuredTexture D印th，简称LMTD)主要是采用精密激光测距仪沿一个方向采集断面曲线，再按一定的计算模型计算得到。与采用铺砂法测量的构造深度并不相同。而且，采用铺砂法测量路面构造深度只能抽样检测，抽样位置与采用车载式路面激光构造深度仪测量的位置难以对应，抽样数据与测量数据之间也不具有可比性。并且，采用铺砂法测量路面构造深度时，因铺砂区域的形状不规则，面积计算存在较大误差，且受测试过程人为影响因素多，重复性差，测量结果有较大的不确定度。用不确定度较大的技术方案验证测量不确定度较小的技术方案不合常理。在通车公路上采用这种方法进行检测时，还需阻断交通，操作人员的安全也面临着较大威胁。
[0005]随着科技进步和激光测距技术的快速发展，业内已经开始采用激光构造深度仪等非接触式测距设备进行路面构造深度的检测。激光构造深度仪作为目前公路行业路面构造深度的主要工作计量器具之一，其直接输出参数即为路面构造深度。现有路面激光构造深度仪所采用的计算模型有很多，即便引用同一个标准体系，也存在因选用的具体技术方法和采用的特种参数不同导致计算结果存在较大差异的不足。正是因为存在着计算模型等差异，极有可能出现相同的断面数据会得出不同的构造深度值，这就造成路面构造深度检测数据可信度低、可比性差，已经严重影响我国路面抗滑性能的评价。
[0006]因此，有必要建立科学、完善的路用激光构造深度仪计量标准以及配套的装置及验证方法，以尽快实现我国路面激光构造深度仪的量值溯源。
【发明内容】
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激光构造深度量测方法，其中，该方法包括:采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速；根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率；根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列；以及采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。
[0008]优选地，所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的周期性纹理，所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致。
[0009]优选地，调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离，对所述构造深度测试件的被测表面上的多个环状的周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
[0010]本申请的实施例还提供了一种激光构造深度量测验证方法，其中，该方法包括:采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速；根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率；根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列；采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值；以及采用加工所述构造深度测试件的被测表面的设计值对所述构造深度测量值进行验证并获得验证结果。
[0011]优选地，所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的周期性纹理，所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致。
[0012]优选地，调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离，对所述构造深度测试件的被测表面上的多个环状的周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
[0013]本申请的实施例还提供了一种激光构造深度量测设备，其中，该设备包括:第一采集装置，采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速；第一计算装置，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率；第二采集装置，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列；以及第二计算装置，采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。
[0014]优选地，所述第二采集装置包括:调整模块，调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离；采集模块，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面上的周期性纹理进行高程采集，获得所述构造深度测试件的与所述周期性纹理对应的断面高程数据序列；其中，所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的所述周期性纹理，每个环状的所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致；所述采集模块通过对所述构造深度测试件的被测表面上的所述多个环状的所述周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
[0015]本申请的实施例还提供了一种激光构造深度量测的验证设备，其中，该设备包括:第一采集装置，采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速；第一计算装置，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算激光测距采样实时频率；第二采集装置，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列；第二计算装置，采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值；以及验证装置，采用加工所述构造深度测试件的被测表面的设计值对所述构造深度测量值进行验证并获得验证结果。
[0016]优选地，所述第二采集装置包括:调整模块，调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离；采集模块，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面上的周期性纹理进行高程采集，获得所述构造深度测试件的与所述周期性纹理对应的断面高程数据序列；其中，所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的所述周期性纹理，每个环状的所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致；所述采集模块通过对所述构造深度测试件的被测表面上的所述多个环状的所述周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
[0017]与现有技术相比，本申请的实施例可以保存和复现路面激光构造深度量值，在此基础上还可以进行实时验证，能够为车载式路面激光构造深度仪的计量溯源提供稳定的、可靠的校准方案。本申请的实施例可以从根本上解决目前激光构造深度仪无法实现量值统一和计量溯源的问题。本申请的实施例改变了目前采用手工铺砂法进行量值比对时效率低、可靠性差的现状，且测试过程不受场地限制，无需阻断交通，工作更加便利和安全可靠。
[0018]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
[0020]图1是根据本申请的一个实施例的激光构造深度量测方法的流程示意图。
[0021]图2是根据本申请的一个实施例的激光构造深度量测的验证方法的流程示意图。
[0022]图3是根据本申请的一个实施例的激光构造深度量测设备的构造示意图。
[0023]图4是根据本申请的一个实施例的激光构造深度量测的验证设备的构造示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0025]另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0026]如图1所示，本申请实施例的激光构造深度量测验证方法主要包括如下步骤。
[0027]步骤S110，利用传动装置以预设转速来驱动构造深度测试件绕旋转中心进行旋转，采集绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速。
[0028]本申请的实施例中，构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的周期性纹理，且纹理的延伸方向与构造深度测试件的旋转方向相一致，使得构造深度测试件通过旋转运动来保证被测表面上周期性纹理的各高程点能够得到有序的采样。
[0029]步骤S120，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与旋转中心的距离以及实时转速，计算获得激光测距采样实时频率。
[0030]驱动构造深度测试件以预设转速绕旋转中心进行转动，可以保证构造深度测试件的实时转速在以预设转速为基准的较小的一个变化范围内进行转动，避免构造深度测试件的实时转速变化较大而增加激光测距采样实时频率的计算难度和复杂度，可以提高激光测距采样实时频率的准确性。
[0031]本申请的实施例中，构造深度测试件的被测表面是采用数控精密机加工技术并根据设计值来加工制作的。采用数控精密机加工技术以尽量高的加工精度来加工制作构造深度测试件，可以保证所加工出来的构造深度测试件的被测试面的形状和尺寸能更加接近理想状态，使得测量出来的结果可以采用加工时的设计值来进行验证等处理，以评价测量设备、测量过程等的准确性和精确度等测量技术。
[0032]本申请的实施例可以采用轻质金属材料来加工制作出具有周期性结构的标准介质，比如构造深度标准件等，据此可以用来评价激光构造深度仪等非接触式测距设备的精度和准确性。采用轻质金属材料制作的构造深度标准件等因尺寸、规格的统一性等，可以实现路面构造深度量值的稳定保存，受环境因素比如温度、湿度等影响非常小，非常符合计量溯源传递的技术要求。
[0033]可以将构造深度测试件加工成圆盘状，这样可以将构造深度测试件的几何中心作为其旋转运动的旋转中心。
[0034]步骤S130，根据激光测距采样实时频率对构造深度测试件的被测表面进行高程采集，记录进行高程采集时的采集位置以及与采集位置相对应的高程信息。
[0035]通过激光测距技术进行采样，可以获得构造深度测试件的被测表面上环状的周期性纹理不同采集位置的高程信息。根据多次高程采集时所记录的一系列的采集位置及对应的高程信息，可以获得构造深度测试件的断面高程数据序列。
[0036]步骤S140，通过对构造深度测试件的被测表面上的多个纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的多个断面高程数据序列。采用构造深度计算模型对该些断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。通过调整构造深度测试件的被测表面上的被测点与该旋转中心的距离，可以对多个环状的周期性纹理进行采集和测量。
[0037]构造深度的计算模型包括有LMTD、平均断面深度(MPD)、断面深度(PD)、RMST等等。本申请的实施例，可以采用任何一种计算模型来进行计算。需要注意的是，设计加工构造深度测试件被测表面所采用的计算模型，需要与对断面高程数据序列进行计算所采用的计算模型相同，否则设计值与测量值之间无法具备可比性。
[0038]本申请的实施例是采用激光测距传感器来进行微距测量。具体地，首先将激光测距传感器调节至构造深度测试件的某一测试区域内，然后选择预设转速，指示传动装置等启动电机带动构造深度测试件绕旋转中心进行旋转。构造深度测试件绕旋转中心进行旋转时，采用光电编码器输出构造深度测试件的实时转速。根据预设的激光测距采样间隔、被测点与构造深度测试件旋转时的旋转中心的距离以及构造深度测试件旋转时的实时转速等，计算激光测距采样实时频率并向激光测距传感器发送采样触发信号。激光测距传感器按所接收的触发信号采集构造深度测试件当前采集位置的高程信息并记录。根据所记录的当前采集位置及相对应的高程信息，形成构造深度测试件的断面高程数据序列。通过对构造深度测试件的被测表面上不同的周期性纹理进行测量，就可以获得多个断面高程数据序列。采用构造深度计算模型对这些断面高程数据序列进行计算，就可以获得构造深度测量值。
[0039]采用构造深度测试件设计加工时的设计值，还可以对构造深度测量值进行验证，并采用显示设备来显示构造深度测量值与设计加工构造深度测试件所采用的设计值之间的偏差结果。
[0040]如图2所示，本申请实施例激光构造深度量测的验证方法，主要包括如下步骤。
[0041]步骤S210，利用传动装置以预设转速来驱动构造深度测试件绕旋转中心进行旋转，采集绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速。
[0042]步骤S220，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率。
[0043]步骤S230，根据所述激光测距采样实时频率对构造深度测试件的被测表面进行高程采集，记录进行高程采集时的采集位置以及与采集位置相对应的高程信息。
[0044]通过激光测距技术进行采样，可以获得构造深度测试件的被测表面上环状的周期性纹理不同采集位置的高程信息。根据多次高程采集时所记录的一系列的采集位置及对应的高程信息，可以获得构造深度测试件的断面高程数据序列。
[0045]步骤S240，通过对构造深度测试件的被测表面上的多个纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的多个断面高程数据序列。采用构造深度计算模型对该些断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。通过调整构造深度测试件的被测表面上的被测点与该旋转中心的距离，可以对多个环状的周期性纹理进行采集和测量。
[0046]步骤S250，采用加工构造深度测试件被测表面时的设计值对该构造深度测量值进行验证，获得表明测量准确性和精确度的验证结果。本申请的实施例还可以显示验证结果以变验证人员可以更直观地了解验证结果。
[0047]构造深度测试件的被测表面采用数控精密机加工时，是由严格的加工参数进行控制的。构造深度测试件加工出来后，可以采样上述步骤SllO至步骤S140的方法来进行测量和计算，获得构造深度测试件被测表面的构造深度测量值。通过将这个构造深度测量值与构造深度测试件被测表面设计加工所采用的设计值进行比较，可以来验证采用上述步骤SllO至步骤S140所述方法的激光测距相关设备获得构造深度测量值的准确性和精度。假如加工构造深度测试件的被测表面时所采用的设计值与加工出来的实际值之间的偏差在允许的范围之内的话，而且激光测距相关设备的准确性较高，则构造深度测试件的设计值与构造深度测量值应该是相等的，或者二者的偏差也应该是在允许的范围之内。
[0048]如图3所示，本申请实施例的激光构造深度量测设备，其主要包括第一采集装置310、第一计算装置320、第二采集装置330以及第二计算装置340等。
[0049]第一采集装置310，采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速。本申请的实施例中，可以采用传动装置以预设转速来驱动构造深度测试件绕旋转中心进行旋转。
[0050]第一计算装置320，与第一采集装置310相连，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与旋转中心的距离以及第一采集装置310采集获得的实时转速，计算获得激光测距采样实时频率。
[0051]第二采集装置330，与第一计算装置320相连，根据第一计算装置320计算获得的激光测距采样实时频率对该构造深度测试件的被测表面进行高程采集，记录该高程采集时的采集位置以及与该采集位置对应的高程信息。根据一系列的记录，可以获得采集位置及对应的高程信息所形成的构造深度测试件的断面高程数据序列。
[0052]第二计算装置340，与第二采集装置330相连，通过对构造深度测试件的被测表面上的多个纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的多个断面高程数据序列。采用构造深度计算模型对所记录的这些断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。通过调整构造深度测试件的被测表面上的被测点与该旋转中心的距离，可以对多个环状的周期性纹理进行采集和测量。
[0053]如图3所示，本申请实施例的激光构造深度量测设备中的第二采集装置330，包括调整模块331以及采集模块332。
[0054]调整模块331，通过调整第二采集装置330相对于旋转中心的相对位置，可以调整构造深度测试件的被测表面上的被测点与旋转中心的距离。
[0055]采集模块332，与调整模块331及第二计算装置340相连，根据激光测距采样实时频率对构造深度测试件的被测表面上的周期性纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的与周期性纹理对应的断面高程数据序列。
[0056]构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的周期性纹理，每个环状的周期性纹理的延伸方向与构造深度测试件的旋转方向一致；采集模块332通过对构造深度测试件的被测表面上的多个环状的周期性纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的多个断面高程数据序列。
[0057]采用构造深度测试件设计加工时的设计值，还可以对构造深度测量值进行验证，并采用显示设备来显示构造深度测量值与设计加工构造深度测试件所采用的设计值之间的偏差结果。
[0058]如图4所示，本申请实施例的激光构造深度量测设备，其主要包括第一采集装置410、第一计算装置420、第二采集装置430、第二计算装置440以及验证装置450等。
[0059]第一采集装置410，采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速。本申请的实施例中，可以采用传动装置以预设转速来驱动构造深度测试件绕旋转中心进行旋转。
[0060]第一计算装置420，与第一采集装置410相连，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与旋转中心的距离以及第一采集装置410采集获得的实时转速，计算获得激光测距采样实时频率。
[0061]第二采集装置430，与第一计算装置420相连，根据第一计算装置420计算获得的激光测距采样实时频率对该构造深度测试件的被测表面进行高程采集，记录该高程采集时的采集位置以及与该采集位置对应的高程信息。根据一系列的记录，可以获得采集位置及对应的高程信息所形成的构造深度测试件的断面高程数据序列。
[0062]通过激光测距技术进行采样，第二采集装置430可以获得构造深度测试件的被测表面上环状的周期性纹理不同采集位置的高程信息。根据多次高程采集时所记录的一系列的采集位置及对应的高程信息，第二采集装置430可以获得构造深度测试件的断面高程数据序列。
[0063]第二计算装置440，与第二采集装置430相连，通过对构造深度测试件的被测表面上的多个纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的多个断面高程数据序列。采用构造深度计算模型对所记录的这些断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。通过调整构造深度测试件的被测表面上的被测点与该旋转中心的距离，可以对多个环状的周期性纹理进行采集和测量。
[0064]验证装置450，与第二计算装置440相连，采用加工构造深度测试件被测表面时的设计值对所述构造深度测量值进行验证，获得表明测量准确性和精确度的验证结果。本申请的实施例还可以显示验证结果以变验证人员可以更直观地了解验证结果。
[0065]如图4所示，本申请实施例的激光构造深度量测设备中的第二采集装置430，包括调整模块431以及采集模块432。
[0066]调整模块431，通过调整第二采集装置330相对于旋转中心的相对位置，可以调整构造深度测试件的被测表面上的被测点与旋转中心的距离。
[0067]采集模块432，与调整模块431及第二计算装置440相连，根据激光测距采样实时频率对构造深度测试件的被测表面上的周期性纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的与周期性纹理对应的断面高程数据序列。
[0068]构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的周期性纹理，每个环状的周期性纹理的延伸方向与构造深度测试件的旋转方向一致；采集模块432通过对构造深度测试件的被测表面上的多个环状的周期性纹理进行高程采集，获得构造深度测试件的多个断面高程数据序列。
[0069]本申请的实施例可以采用位移触发式静态短程激光测距设备与具有速度控制反馈机制的转动装置相组合，来实现路面构造深度量值复现。本申请的实施例可以采用高采样频率的激光测距传感器来进行高程采集，可以降低对周期结构介质采样的失真率，提高路面构造深度测量结果重复性。本申请的实施例通过采用微小光斑的激光测距传感器来进行高程采集，可以提升纹理高程的测量精度，从而提高路面构造深度量值的准确性。本申请的实施例可以采用调频电路实现传动装置的控制，确保传动装置输出速度与构造深度测量装置采样频率的自动匹配，确保周期结构纹理试件采样间隔的准确、稳定。
[0070]本申请的实施例可以采用位移触发式静态短程激光测距设备与具有速度控制反馈机制的转动装置的组合，实现路面构造深度量值复现。本申请的实施例通过采用轻质金属材料及数控精密加工工艺研制多分区的周期结构标准介质实现路面构造深度量值的稳定保存。本申请的实施例采用刚体周期结构工件可稳定保存激光构造深度(LMTD)量值，具有较高的测量能力，更符合计量溯源传递的技术要求。本申请的实施例通过采用高采样实时频率的激光测距传感器，降低对周期结构介质采样的失真率，提高路面构造深度测量结果重复性。本申请的实施例通过采用微小光斑的激光测距传感器，提升了纹理高程测量精度，从而提高路面构造深度量值的准确性。本申请的实施例采用调频电路实现传动机构控制，确保传动装置输出速度与构造深度测量装置采样实时频率的自动匹配，确保周期结构纹理试件采样间隔的准确、稳定。
[0071]本领域的技术人员应该明白，上述的本申请实施例所提供的装置和/或系统的各组成部分，以及方法中的各步骤，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上。可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现。从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0072]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明技术方案而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种激光构造深度量测方法，其中，该方法包括: 采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速； 根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率； 根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列；以及 采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中: 所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的周期性纹理，所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致。
3.根据权利要求2所述的方法，其中: 调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离，对所述构造深度测试件的被测表面上的多个环状的周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
4.一种激光构造深度量测验证方法，其中，该方法包括: 采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速； 根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率； 根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列； 采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值；以及 采用加工所述构造深度测试件的被测表面的设计值对所述构造深度测量值进行验证并获得验证结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其中: 所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的周期性纹理，所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致。
6.根据权利要求5所述的方法，其中: 调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离，对所述构造深度测试件的被测表面上的多个环状的周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
7.一种激光构造深度量测设备，其中，该设备包括: 第一采集装置，采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速； 第一计算装置，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算获得激光测距采样实时频率； 第二采集装置，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列；以及 第二计算装置，采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述第二采集装置包括: 调整模块，调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离；采集模块，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面上的周期性纹理进行高程采集，获得所述构造深度测试件的与所述周期性纹理对应的断面高程数据序列； 其中，所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的所述周期性纹理，每个环状的所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致；所述采集模块通过对所述构造深度测试件的被测表面上的所 述多个环状的所述周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
9.一种激光构造深度量测的验证设备，其中，该设备包括: 第一采集装置，采集获得绕旋转中心进行旋转的构造深度测试件的实时转速； 第一计算装置，根据预设的激光测距采样间隔、被测点与所述旋转中心的距离以及所述实时转速，计算激光测距采样实时频率； 第二采集装置，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面进行高程采集，根据所述高程采集的采集位置以及与所述采集位置对应的高程信息获得所述构造深度测试件的断面高程数据序列； 第二计算装置，采用构造深度计算模型对所述构造深度测试件的多个断面高程数据序列进行计算，获得构造深度测量值；以及 验证装置，采用加工所述构造深度测试件的被测表面的设计值对所述构造深度测量值进行验证并获得验证结果。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第二采集装置包括: 调整模块，调整所述构造深度测试件的被测表面上的被测点与所述旋转中心的距离；采集模块，根据所述激光测距采样实时频率对所述构造深度测试件的被测表面上的周期性纹理进行高程采集，获得所述构造深度测试件的与所述周期性纹理对应的断面高程数据序列； 其中，所述构造深度测试件的被测表面分布有多个环状的所述周期性纹理，每个环状的所述周期性纹理的延伸方向与所述构造深度测试件的旋转方向一致；所述采集模块通过对所述构造深度测试件的被测表面上的所述多个环状的所述周期性纹理进行所述高程采集，获得所述构造深度测试件的多个所述断面高程数据序列。
【文档编号】G01B11/22GK104032658SQ201410235746
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】窦光武, 和松, 荆根强, 郭鸿博, 苗娜, 刘璐, 周毅姝 申请人:交通运输部公路科学研究所