随着高速公路建设的快速发展,公路检测与养护管理已成为我国公路建设领域的重要任务。公路平整度是评价路面质量最重要的参数之一,直接影响着公路使用寿命和行车安全。早期的公路平整度检测方法主要有直尺测量法等人工测量方法,速度慢,误差大。随着激光测量技术和电子技术的发展,出现了以位移传感器或加速度传感器为主的车载式激光平整度仪,但属于稀疏点测量,并不能完整反映路面纵断面的波动状况,且相关设备价格昂贵。结构光测量是一种基于光学三角测量原理的非接触式测量技术,在公路平整度测量中已逐渐获得应用,但现有系统存在标定复杂且成本较高的问题。针对上述问题,论文开展了两方面的研究工作。首先,我们发现公路平整度国家标准计算方法约束下的横切面平整度与系统标定参数之间是一种弱相关性,解决了系统标定复杂的问题。然后,提出了一种鲁棒的激光结构光光条自动识别算法,着力解决边缘保持图像降噪、路面背景干扰抑制和激光结构光光条曲线提取与拟合等关键技术问题,仿真分析和实际实验结果验证了本文方法的准确性和鲁棒性。论文的主要工作如下:(1)利用激光结构光成像光条在图像中的像素位移量和一个系统标定参数实现了公路平整度的精确测量。在同等测量精度条件下,与现有方法相比具有系统标定简单、成本低和安装使用方便等优点。(2)提出了一种基于迭代次数和时间步长约束的PM各向异性扩散实时滤波算法,有效保持了激光结构光成像光条的细节特征,通过迭代次数和时间步长约束,保证算法的实时性。(3)根据激光结构光光条特有的管状灰度分布特征,利用高斯二阶导数和边缘抑制滤波算法,抑制公路表面车辆阴影和地标线等复杂干扰因素对激光光条识别准确性的影响。运用三弯矩法构造三次样条函数以及使用导数连续和边界条件作为约束,进行激光光条曲线的精确拟合。