近年来,交通运输业不断发展,交通事故发生率也在不断上升,特别是在雨天更易发生事故,其主要原因是雨天路面产生的水膜导致车辆出现打滑。为减少雨天交通事故的发生,对路面水膜厚度进行研究是很有必要的。因此,本文利用基于嵌入式的沥青路面图像处理系统,获取到沥青路面下凹区域纹理占空比,通过模拟不同降雨强度,分析得到沥青路面水膜厚度预测模型。本文主要研究内容如下:1)分析不同图像处理算法,采用基于加权平均法的灰度处理、高斯滤波和图像锐化对图像进行预处理,通过阈值分割提取出沥青路面下凹区域,再利用轮廓检测算法对下凹区域的信息进行提取,计算得到实际沥青路面下凹区域的纹理分布情况。2)对嵌入式图像处理系统进行设计,选择以ARM为核心的处理器,将i.MX6ULL开发板用作硬件开发平台,对Open CV库和图像处理算法进行移植,利用开发板对界面进行控制实现沥青路面图像的采集和处理,实时获取沥青路面实际纹理分布情况。3)提出基于激光折射法的水膜厚度测量方法,并对原理进行介绍。对喷嘴式模拟降雨装置进行介绍,该装置通过STM32单片机控制PWM占空比来调节水泵流量和控制降雨面积来模拟不同的降雨强度。本文通过分析不同区域纹理分布情况,选取占空比为下凹区域纹理和近似直径在158mm以上的纹理对水膜预测模型进行分析,选取不同的降雨强度,测量路面水膜厚度,建立水膜厚度预测回归模型,对预测模型的预估值和实测值进行分析,发现占空比为近似直径在158mm以上的纹理的预测模型有较好的可信性,可以用于估算水膜厚度。