一种基于图像识别结果的路面小修工程量的测算方法技术领域
本发明属于道路养护技术领域，特别是指一种基于图像识别结果的路面小修工程
量的测算方法。
背景技术
路面小修工程是指对路面出现的横向或纵向裂缝、块裂、龟裂等路面破损进行养
护处理的工程措施，通常将路面维修过程中没有纳入大修、中修的路面破损维修，列入小修
工程。通过准确测算路面小修工程量，可以合理预算和分配路面小修工程费用，为日常养护
管理提供有效的决策参考。
路面小修工程量的测算通常是采用人工现场调查测量方法，统计检测路段全幅宽
度内路面破损的数量。由于公路里程较长，采用人工步行调查效率低下，且路面破损类型较
多，调查人员的主观判断差距较大，导致调查测量结果主观性较大，因此传统方法存在准确
性差和效率低的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明在于提供一种基于图像识别结果的路面小修工程量的测算方
法，以解决上述基于人工调查测量方法存在的准确性差和效率低的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种基于图像识别结果的路面小修工程量的测算方
法，包括：
通过图像采集和识别设备，根据破损参数识别并分别运算单张路面图像中，裂缝
类路面各种类型的破损数量；
确定检测路段起、终点桩号范围，运算检测路段范围内所有路面图像中裂缝类路
面破损的数量总和；
通过所述计算的检测路段裂缝类路面破损数量总和，与全幅换算系数K进行运算，
运算检测路段全幅宽度内裂缝类各种类型的路面破损数量总和；
通过所述计算的检测路段全幅宽度内，裂缝类路面各种类型的破损数量总和，运
算与之匹配的路面小修工程量。
优选地，所述裂缝类路面破损类型为：条状裂缝和块状裂缝。
优选地，识别单张路面图像中裂缝类路面各种类型的破损的过程包括：
将路面图像划分为0.1m×0.1m的网格，通过自动识别技术，将包含破损的路面网
格标识出来；
对于任意独立的裂缝或裂缝组合，其标识网格形状的任意部位无法覆盖0.3m×
0.3m的方形面积，识别为条状裂缝；
对于任意独立的裂缝或裂缝组合，其标识网格形状的任意部位覆盖至少一个0.3m
×0.3m的方形面积，识别为块状裂缝。
优选地，全幅换算系数K通过以下公式的运算获得：
K＝α×β；
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其中，α为检测宽度换算系数，w1为半幅路面宽度，w0为路面图像的检测宽度，β为检
测方向换算系数，检测上下行两个行车方向为1，检测单个行车方向为2。
优选地，运算匹配的路面小修工程量包括：
将条状裂缝的长度总和确定为灌缝工程量；将块状裂缝的面积总和确定为挖补工
程量。
本发明相对于现有技术中，任意设定识别标准的技术方案，具有识别准确的效果。
确定的识别标准，引入识别精度和作业面积这两个参数，从而得到后期的测量结果相对于
现有技术，准确度有较大的提高，得到的小修工程量，在后期的人力、物料、工作量和工期进
度等方面，分配准确，避免浪费。
附图说明
图1为实施例的流程图；
图2为实施例中拍摄的图像以及识别后的图像；
图3为实施例中双向双车道公路、单向检测的示意图；
图4为实施例中双向双车道公路、双向检测的示意图；
图5为实施例中双向多双车道公路、单向检测的示意图；
图6为实施例中双向多双车道公路、双向检测的示意图。
具体实施方式
为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
参见图1，图1为本发明实施例一的流程图，包括以下步骤：
步骤S11：通过图像采集和识别设备，根据破损参数识别并分别运算单张路面图像
中，裂缝类路面各种类型的多个破损数量Si；
其中裂缝类路面破损类型包括条状裂缝和块状裂缝；
i＝1时，S1等于条状裂缝的长度，i＝2时，S2等于块状裂缝的面积；
识别单张路面图像中裂缝类路面破损的过程包括：
将路面图像划分为0.1m×0.1m的网格，通过自动识别技术，将包含破损的路面网
格标识出来。
对于任意独立的裂缝或裂缝组合，其标识网格形状的任意部位无法覆盖0.3m×
0.3m的方形面积，识别为条状裂缝；
对于任意独立的裂缝或裂缝组合，其标识网格形状的任意部位可以覆盖至少一个
0.3m×0.3m的方形面积，识别为块状裂缝；
典型的条状裂缝和块状裂缝示例参见图2；图中左侧为路面图像，图中右侧为识别
后的图像，其中，右侧的网格为网格形状标识；
图2对应的路面图像中裂缝类路面破损数量Si见表1；表1为右侧图像中识别后的S1
和S2；
表1
路面图像
条状裂缝长度S1(m)
块状裂缝面积S2(m2)
条状裂缝示例一
2.3
0
条状裂缝示例二
6.8
0
块状裂缝示例一
0
0.09
块状裂缝示例二
5.0
0.24
区分条状裂缝和块状裂缝的目的是选择相适应的小修工程措施，通常条状裂缝采
用灌缝措施，块状裂缝采用挖补措施，其识别标准决定了小修工程量测算的准确率。
传统的方法通过人工现场测量，为了统计方便，在路面破损达到一定规模时才计
入块状裂缝，通常将需要修补的裂缝随意设定面积，例如，采用0.5m×0.5m标识居多，这样
简单的统计裂缝对应的工作量，极不准确，易造成需要进行挖补的小型块状裂缝计入了灌
缝措施工程量。
本发明采用的0.3m×0.3m识别标准，根据基于图像识别结果的精度和块状裂缝挖
补工艺的机械作业最小面积确定。例如，图像识别精度为0.1m×0.1m的单元格——行业标
准的要求，基于路面切割机的适宜切割面积，面积太小不便操作。
表2给出了不同识别标准下典型示例(图2)的识别结果，结果表明，缩小此识别标
准，将造成部分条状裂缝误识别为块状裂缝，且面积过小挖补作业不便实施；扩大此识别标
准，将使部分块状裂缝识别为条状裂缝，造成小修工程量测算的不准确。
表2
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通过上表可以看出，选择0.3m×0.3m后，识别结果正确的最高。采用0.3m×0.3m作
为识别标准，相对于现有技术中，任意设定识别标准的技术方案，具有识别准确的效果。确
定的识别标准，引入识别精度和作业面积这两个参数，从而得到后期的测量结果相对于现
有技术，准确度有较大的提高，得到的小修工程量，在后期的人力、物料、工作量和工期进度
等方面，分配准确，避免浪费。
步骤S12：确定检测路段起、终点桩号范围，运算检测路段范围内所有路面图像中
裂缝类路面破损的数量总和；
通过输入的检测路段起终点桩号范围[a，b]，运算检测路段范围内所有路面图像
中裂缝类路面破损的数量总和![]()
对于实例G101起终点桩号范围[110+000，121+065]，运算裂缝类路面破损数量总
和STi见表3；
表3
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步骤S13：通过所述计算的检测路段裂缝类路面破损数量总和，与全幅换算系数K
进行运算，运算检测路段全幅宽度内裂缝类各种类型的路面破损数量总和；
通过检测路段裂缝类路面破损数量总和STi，与全幅换算系数K进行运算，运算检测
路段全幅宽度内裂缝类路面破损数量总和SWi＝K·STi；
全幅换算系数K通过以下公式的运算获得：
K＝α·β；
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其中，α为检测宽度换算系数，w1为半幅路面宽度，w0为路面图像的检测宽度，β为检
测方向换算系数；
图3给出全幅换算系数K的计算实例一：
双向双车道公路，单向检测，α＝w1/w0，β＝2；
图4给出全幅换算系数K的计算实例二：
双向双车道公路，双向检测，α＝w1/w0，β＝1；
图5给出全幅换算系数K的计算实例三：
双向多车道公路，单向检测，α＝w1/w0，β＝2；
图6给出全幅换算系数K的计算实例四：
双向多车道公路，双向检测，α＝w1/w0，β＝1；
步骤S14：
通过所述计算的检测路段全幅宽度内，裂缝类路面各种类型的破损数量总和，运
算与之匹配的路面小修工程量。
通过检测路段全幅宽度内裂缝类路面破损数量总和SWi，运算与之匹配的路面小修
工程量，即SMi＝SWi。
路面小修工程量包括灌缝工程量和挖补工程量，匹配方法为：
灌缝工程量SM1等于条状裂缝的长度总和SW1，即SM1＝SW1；
挖补工程量SM2等于块状裂缝的面积总和SW2，即SM2＝SW2；
通过本发明的方法，可实现准确的测算出破损路面的所对应的各种类型的公路破
损量，从而可以准确的确定出对应的小修工程量，便于分配相应的物料。
对于本发明各个实施例中所阐述的方案，凡在本发明的精神和原则之内，所作的
任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。