成果主要完成单位：武汉武大卓越科技有限责任公司，深圳大学，重庆交通大学，湖北工业大学，鄂尔多斯市交通建设工程质量监督局，阿拉善盟公路工程质量监督站

联系人：陈秀君  联系电话：13986097175

项目简介：

　　本成果属于测绘科学与技术领域工程测量学科，是测绘科学新技术在交通工程领域应用中的集成创新。交通运输部“十三五”公路养护管理发展纲要指出要适应公路发展新趋势，必须更加突出养护、管理、服务工作，标志着公路交通已由大规模建设阶段迈向大规模养护阶段。快速检测技术在国内国省干线公路养护领域得到广泛应用，解决了路面裂缝、平整度、车辙的快速检测问题。由于现有快速检测技术均依据检测指标选择技术路线，导致技术集成度低、可靠性差、操作复杂和数据处理效率低，特别存在着检测指标和检测对象不全的缺陷。项目实施前，路面病害检测采用可视化技术，数据质量受环境影响大、处理效率低，变形类病害无法检测；车辙检测采用断面仪或线结构光技术，无法满足全断面、高精度、高频率检测；隧道病害检测只能采用人工方法，效率低下、事故频发影响交通。项目组开展了线扫描三维测量技术及应用研究，突破高精度线扫描三维测量传感器、超亚像素自动标定、FPGA断面实时处理、三维模型特征自动提取等关键技术难题，研制了具有完全自主知识产权的路面及隧道检测装备。核心发明为：

　　（1）针对公路检测多指标、高频率、高精度和大数据量需求，提出基于线结构光与三维相机结合的数据采集方法，发明了基于FPGA的断面数据实时预处理和压缩传输算法。实现了横向分辨率达1毫米，纵向分辨率达1毫米~3毫米，高程量程达100毫米~300毫米，数据采集速度达80~100公里/小时的高精度线扫描方式三维数据连续采集。

　　（2）针对公路路面及隧道检测数据类型多和处理效率低的困难，提出基于断面的非惯导支持自主轮廓计算、姿态修正、断面点分类和点云目标匹配方法；发明基于深度学习的种子点云分类算法和基于感知编组的线性目标提取算法。实现了路面裂缝、坑槽、拥包、松散等，隧道裂损及水害的全自动化检测。

　　（3）针对公路检测技术路线复杂、集成度低、指标及对象不全的问题，发明了线扫描三维测量传感器，线扫描频率高于10KHz；发明了自动化标定技术，标定粒度达1/64像素，在测量高程范围内精度达0.1~0.35毫米。基于采控分离技术路线，实现了一个控制器控制多个传感器头，多个控制器联网的灵活组合应用。

　　（4）发明并研制了具有完全自主知识产权的重大检测装备，达到国际领先技术水平，填补国内空白。①发明并研制了唯一适合我国公路环境的隧道快速检测装备，检测速度达到80公里/小时，检测精度达到0.2毫米；②发明并研制了适合我国各等级公路和市政道路的多种道路三维综合检测装备，基于单一传感器实现路面多指标一体化自动检测，检测速度达到120公里/小时。

　　获授权发明专利7项，外观专利2项，软件著作权13项，受理发明专利13项，PCT 3项，发表SCI/EI检索论文20余篇，参与制定行业标准1项。2012年以来批量生产公路三维检测、机场道面检测和隧道快速检测装备、配套数据处理软硬件共40余台套，完全替代国外进口，实现销售2.04亿元，新增利润5922万元，新增税收2310万元。在国家交通事业发展中发挥了重要作用，产生了显著经济和社会效益。