(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210847074.3 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 同济大学 地址 201804 上海市嘉定区曹 安公路480 0 号 (72)发明人 田雨　刘乐　凌建明　项鹏　 赵新东　 (74)专利代理 机构 武汉智盛唯佳知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42236 专利代理师 胡红林 (51)Int.Cl. G06T 17/20(2006.01) G06T 7/40(2017.01) G06T 7/33(2017.01) G06T 5/00(2006.01)G06V 10/762(2022.01) G01N 21/84(2006.01) (54)发明名称 一种非接 触式道面摩擦系数检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种非接触式道面摩擦系数 检测方法， 该方法包括： 通过激光构造深度仪测 和可见光相机对道面进行三维纹理扫描得到多 幅道面点云； 对 所述道面点云进行三维纹理重构 得到空间曲面； 从所述空间曲面提取表观纹理特 征的指标集； 通过道面摩阻测试车采集摩擦系数 据， 建立所述指标集与摩擦系数之间的映射关 系。 本发明检测方法通过激光构造深度仪测和可 见光相机两种非接触式检测方法实现道面微观 和宏观纹理的三维重构， 进而建立传统道面摩阻 测试车采集的摩擦系数值与指标集的映射关系， 再通过本发明方法得到的指标集和映射关系就 能直接得到道面的摩擦系数。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115222916 A 2022.10.21 CN 115222916 A 1.一种非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特 征在于， 包括： S1、 对道面进行三维纹 理扫描得到多幅道面 点云； S2、 对所述道面 点云进行三维纹 理重构得到空间曲面； S3、 从所述空间曲面 提取表观纹理特征的指标集； S4、 通过道面摩阻测试车采集摩擦系数据， 建立所述指标集与摩擦系数之间的映射关 系。 2.根据权利要求1所述非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特征在于： 通过激光构造深 度仪扫描道面得到具有微观纹理的多幅道面点云， 以及通过可见光相机扫描道面得到具有 宏观纹理的多幅道面 点云。 3.根据权利要求2所述非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特征在于： 通过拼接算法将 所述道面 点云组成完整的道面 三维信息 。 4.根据权利要求3所述非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特征在于： 采用三维 Delaunay三角划分的曲面重建算法对所述道面 三维信息进行三维重构得到空间曲面。 5.根据权利要求3所述非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特征在于： 在所述空间曲面 中对点云数据进 行特征分析， 提取表面法向量、 MTD构造深度、 轮廓单峰平均间距、 三 维纹理 形貌分形维数的指标集。 6.根据权利要求5所述非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特征在于： 对指标集和摩擦 系数数据的聚类分析和回归分析， 建立指标集与摩擦系数之间的映射关系。 7.根据权利要求5所述非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特征在于： 还包括： 通过粗 糙集分析将与摩擦系 数的相关性为 目标， 通过调整聚类分析算法参数， 追求拟合误差平方 和最小。 8.根据权利要求6或7所述非接触式道面摩擦系数检测方法， 其特征在于： 通过玻尔兹 曼机的能量函数深度学习所述指标集与摩擦系数的联合概率分布， 根据所述联合概率分布 判断所述映射关系的准确度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115222916 A 2一种非接 触式道面摩擦系数检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及道面的摩擦系数检测， 具体地指一种非接触式道面摩擦系数检测方 法。 背景技术 [0002]道面的抗滑能力并非由轮胎或者道面状况单方面决定， 而是由两者之间的相互作 用所决定， 影响道面抗滑的因素包括： 道面 自身特性(纹理)、 接触面特性(干燥/潮湿、 道面 是否污染)、 轮胎状态(速度， 花纹， 胎压及滑移率)等， 其中， 在道 面纹理中， 微观纹理(1 μm～ 1mm)主要影响道面干燥状态下的摩擦系数， 宏观纹理(1mm～10mm)则影响湿滑道面的摩擦 系数。 如何根据上述因素精确地确定道面的摩擦系数成为亟 待解决的技 术问题。 发明内容 [0003]本发明目的在于提供一种非接触式道面摩擦系数检测方法， 该检测方法通过激光 构造深度仪测和可见光相机两种非接触式检测方法实现道面微观和宏观纹理的三 维重构， 进而建立传统道面摩阻测试车采集的摩擦系数值与指标集的映射关系， 再通过本发明方法 得到的指标集和映射关系就能直接得到道面的摩擦系数。 [0004]实现本发明目的采用的技术方案是一种非接触式道面摩擦系数检测方法， 该方法 包括： [0005]S1、 对道面进行三维纹 理扫描得到多幅道面 点云； [0006]S2、 对所述道面 点云进行三维纹 理重构得到空间曲面； [0007]S3、 从所述空间曲面 提取表观纹理特征的指标集； [0008]S4、 通过道面摩阻测试车采集摩擦系数据， 建立所述指标集与摩擦系数之间的映 射关系。 [0009]在上述技术方案中， 通过激光构造深度仪扫描道面得到具有微观纹理的多幅道面 点云， 以及通过 可见光相机扫描道面得到具有宏观纹 理的多幅道面 点云。 [0010]在上述技术方案中， 通过拼接算法将所述道面 点云组成完整的道面 三维信息 。 [0011]在上述技术方案中， 采用三维Delaunay三角划分的曲面重建算法对所述道面三维 信息进行三维重构得到空间曲面。 [0012]在上述技术方案中， 在所述空间曲面中对点云数据进行特征分析， 提取表面法向 量、 MTD构造深度、 轮廓单峰平均间距、 三维纹 理形貌分形维数的指标集。 [0013]在上述技术方案中， 对指标集和摩擦系数数据的聚类分析和回归分析， 建立指标 集与摩擦系数之间的映射关系。 [0014]进一步地， 上述非接触式道面摩擦系数检测方法还包括： 通过粗糙集分析将与摩 擦系数的相关性 为目标， 通过调整聚类分析算法参数， 追求拟合 误差平方和最小。 [0015]进一步地， 上述非接触式道面摩擦系数检测方法还包括： 通过玻尔兹曼机 的能量 函数深度学习所述指标集与摩擦系数的联合概率分布， 根据所述联合概率分布判断所述映说　明　书 1/6 页 3 CN 115222916 A 3