Mobiles Bildverarbeitungssystem mit AVT GigE-Kameras untersucht Schäden am Straßenbelag.

Die Qualität der Infrastruktur und vor allem ihre langfristige Instandhaltung spielen eine wichtige Rolle in der Verkehrssicherheit.

Prüffahrzeug mit vorderer und hinterer Kamera

Kalibrierungsraster

Straßenschädenerfassung und Geolokalisierung in 5 Etappen

AVT Prosilica GC GigE Vision Kamera

Southeastern Surveying & Mapping Corporation (SSMC) ist unter anderem auf die Prüfung von Straßenbelägen mit mobilen Bildverarbeitungssystemen spezialisiert. Das US-amerikanische Unternehmen arbeitet zum Beispiel im Auftrag mehrerer Städte und Gemeinden in Florida, aber auch außerhalb der USA.

In Zusammenarbeit mit Norpix, einem AVT Certified Vision Software Partner, entwickelte das Unternehmen ein mobiles System mit Geolokalisierung, zwei Prosilica GC-Kameras von Allied Vision Technologies und der StreamPix 5  Videoaufzeichnungssoftware von Norpix.

Mit einer Kombination aus GIS (Geographic Information System), GPS (Global Positioning System) und Digitalkameras sammelt das SSMC-System Bilddaten vor Ort und erfasst alle möglichen Fehler an der Fahrbahnoberfläche – etwa Längs- oder Querrisse, netzartige Risse, Seitenbröckeln oder Schlaglöcher. Das Bildverarbeitungssystem ist genauer und kosteneffektiver als Untersuchungen nur durch Menschen. Zudem lassen sich die Daten für spätere Analysen digital archivieren.
 
125 MB/s GigE Vision-Bandbreite
Zwei Prosilica GC1350C-Kameras von Allied Vision Technologies sind auf dem Dach eines Fahrzeugs montiert – die eine nach vorn, die andere nach hinten gerichtet. Die vordere Kamera zeichnet eine allgemeine Ansicht der Straße und ihrer Umgebung auf, während die hintere direkt auf den Straßenbelag zielt und dank Weitwinkelobjektiv die ganze Fahrbahnoberfläche erfasst.

Die Prosilica GC1350 ist eine CCD-Kamera mit 1,4 Megapixel Auflösung und einer Gigabit Ethernet Schnittstelle (GigE Vision). Die Kameras sind jeweils mit einem Weitwinkel- und einem Teleobjektiv ausgestattet und mit einem PC (StreamPix Recording Station) im Kofferraum des Fahrzeugs über Ethernet-Kabel verbunden. Beide Kameras liefern bis zu 10 Bilder pro Sekunde, um je nach Fahrgeschwindigkeit Bilder in Abständen von ca. 1,5 bis 3 Meter zu erfassen.
An einem Messtag werden bis zu 180.000 Bilder aufgezeichnet. Die Erfassung einer solchen Datenmenge wird von dem GigE Vision Interface der AVT-Kameras erleichtert, das Datenraten von bis zu 125 MBytes/s ermöglicht.

Geolokalisierung
Ein GPS Empfangsmodul ist auf dem Dach des Fahrzeugs montiert und speist das System mit Lokalisierungsdaten, die den entsprechenden Bildsequenzen zugeordnet und zusammen mit diesen in Echtzeit gespeichert werden. Die aktuellen Bilder werden am Bildschirm an Bord live angezeigt. So kann das Personal im Fahrzeug Kameraeinstellungen wie Belichtungszeit oder Gain mit Hilfe der Streampix 5 Software jederzeit anpassen.  Norpix Streampix 5 ist eine schlüsselfertige Aufnahmesoftware. Die aktuelle Version bietet zum Beispiel Entfernungsmessungen oder andere Funktionen. Je nach Anwendung kann das System auch mit anderen Kameramodellen von AVT ausgestattet werden, etwa der Prosilica GX1920, einer leistungsstarken Kamera mit HD-Auflösung sowie doppeltem GigE Vision Interface und LAG-Technologie.

Das SSMC Prüfsystem für den Straßenbelag setzt auf GIS (Geographic Information System), um die erfassten Bilder mit Lokalisierungsdaten zu versehen. Mit GIS werden die Bilddaten erfasst, gespeichert, verarbeitet, analysiert, verwaltet und dargestellt. Das System kombiniert Geolokalisierungs- und Bilddaten mit Karten. Dank Datenbanktechnologie ermöglicht es außerdem eine statistische Auswertung der Informationen. GIS wird in vielen Anwendungsgebieten eingesetzt, etwa Überwachung, Geografie, Archäologie, Kartografie, etc.

Um die Bilddaten genau zu lokalisieren, hat SSMC ein spezielles Kalibrierungsraster für die Kameras entwickelt. Dank dieser Kalibrierung kann das System die genaue Lage eines Bildpunkts auf einer Karte ermitteln. Jedes Bild wird entzerrt und mit der relevanten Karte überlagert, um spätere Analysen und Entscheidungen zu erleichtern. Die Bilder lassen sich anschließend vergrößern und analysieren, um das Ausmaß des Fehlers festzustellen. Techniker können Straßenschäden identifizieren, messen und in der Datenbank vermerken. Dank der Archivierung in der Datenbank können die anschließenden Reparaturarbeiten genau gesteuert und spätere Inspektionen gezielt vorgenommen werden – auch Jahre nach der ursprünglichen Prüfung.