1.一种基于沥青混凝土路面激光三维数据的表面纹理分离方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,获取沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q;其中,m,n均为大于1的整数;z(x,y)表示第x行第y列所对应的沥青路面表面纹理三维深度数据;
步骤2,对所述沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q中缺失数据进行填充处理;
包括:
步骤21,按照从上到下的顺序依次遍历沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q每行的数据z(x,y),若存在z(x,y)=0,则利用三次样条插值算法和第y列上的沥青表面纹理三维深度数据对第x行第y列所对应的沥青表面纹理三维深度数据进行填充,得到Y方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据集合Qy;其中,x=1,2,...,m,y=1,2,...,n;
步骤22,按照从左到右的顺序依次遍历沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q每列的数据z(x,y),若存在z(x,y)=0,则利用三次样条插值算法和第x行上的沥青表面纹理三维深度数据对第x行第y列所对应的沥青表面纹理三维深度数据进行填充,得到X方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据集合Qx;其中,x=1,2,...,m,y=1,2,...,n;
步骤23,依次从上到下,从左到右遍历集合Q、集合Qy和集合Qx,若存在z(x,y)=0,则通过式(4)对第x行第y列所对应的沥青表面纹理三维深度数据进行填充;
z(x,y)=(zx(x,y)+zy(x,y))/2,(x=1,2,3…m,y=1,2,3…n) (4)式(4)中,zx(x,y)为X方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据;zy(x,y)为Y方向上三次样条插值处理后的沥青表面纹理三维深度数据;
步骤3,对填充处理后的沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q进行滤波处理,得到滤波后的沥青路面表面纹理三维深度数据集合Q′;
步骤4,对Q′中的沥青路面表面纹理三维深度数据z′(x,y)进行宏观纹理与微观纹理分离,得到沥青路面宏观纹理数据w(x,y)和沥青路面微观纹理数据r(x,y);
包括:
步骤41,设迭代因子i=0,稳健权函数δ0(x,y)=1,迭代精度t=0.0001,迭代残差cB,0=
100000;
步骤42,通过式(1)得到疑似沥青路面宏观纹理特征wi(x,y):式(1)中,ξ为X方向上的卷积因子,η为Y方向上的卷积因子,δi(ξ,η)表示第i次迭代时的稳健权函数矩阵,g(x‑ξ,y‑η)为权函数矩阵;
步骤43,通过式(2)计算迭代残差cB,i+1;
CB,i+1=4.4·med(|z′(x,y)‑wi(x,y)|) (2)步骤44,若|cB,i‑cB,i+1|>t,i=i+1,重复步骤42至步骤43;否则,将疑似沥青路面宏观纹理特征wi(x,y)作为沥青路面宏观纹理数据w(x,y);
步骤45,通过式(3)得到沥青路面微观纹理数据r(x,y):r(x,y)=z′(x,y)‑w(x,y) (3)式(3)中,z′(x,y)为滤波后的沥青路面表面纹理三维深度数据,w(x,y)为沥青路面宏观纹理数据。
2.如权利要求1所述的基于沥青混凝土路面激光三维数据的表面纹理分离方法,其特征在于,通过式(5)得到权函数矩阵g(x,y);
式(5)中,lx为X方向上的扫描间隔,ly为Y方向上的扫描间隔,λc为沥青路面纹理分离截止波长,
x=‑mx,‑mx+1,...,mx,y=‑my,‑my+1,...,my,mx为X方向的半窗宽,mx=λc/lx,my为Y方向的半窗宽,my=λc/ly。
3.如权利要求1所述的基于沥青混凝土路面激光三维数据的表面纹理分离方法,其特征在于,通过式(6)得到第i次迭代时的稳健权函数矩阵;
其中,Δzi为第i次迭代后的残差,Δzi=z′(x,y)‑wi(x,y)。