道路平整度检测装置

技术领域

本发明涉及道路检测技术领域，尤其是一种道路平整度检测技术领域。

背景技术

道路铺设完成后，因地形沉降、变形、雨水冲刷、车辆行驶、重物碾压等原因，容易导致道路路边的变形，形成凹坑或凸起等引起道路形变，继而影响到路面行驶的安全，特别是机场跑道、赛车跑道、实验道路等道路，对道路的平整度要求极高；因此就需要长期对道路的平整度进行检测。

目前，对道路平整度检测的方式包括：

1、传统的3M尺检测方法，通过长达3米的尺子放置于道路上，查看该尺子与道路表面贴合的情况，以判断路面的平整度。该种方式只能判断3米以内的区域路面平整问题，对于3米之外的区域无法进行检测，而且没有参考的依据导致整个测量结果不标准，误差较大，不能作为后续参考的依据。

2、利用检测小车通过待检测路边，并通过检测小车上的三维相机、激光发生器等设备，对道路表面的高度、距离、道路断面等数据采集，然后进行一系列的分析和评价之后，判断道路表面的平整度。例如中国发明专利申请，申请号为201811621357.6，公开日为2019年3月8日，发明名称为：道路平整度检测设备。该设备通过线激光器和三维相机相结合，从而可以准确测量得到道路平整度检测结果，且适用于多种速度下的测量，满足城市道路平整度检测的需求，从而有效提高道路平整度检测的准确性、适用性和可靠性。该专利通过小车对城市道路平整度检测，在于检测小车在行驶过程中可能存在加速减速等情况，继而检测精度造成影响。另外，某些特殊的无法通过检测小车的道路，则无法利用该办法进行检测；更无法对道路的平整度进行实时监控。

3、通过检测小车对路面进行光照和接收反射光形成的影像信息，再加以判断道路的平整度检测。例如中国发明专利申请，申请号为：201912357520.7，公开日为2020年4月17日，发明名称为：道路平整度检测装置，通过数据采集终端连接多个检测装置，借助GPS定位模块，使得可以同时实现对多个路段进行实时的平整度测试。该专利仍然无法只能粗略地对路面平整度进行检测，而无法进行精准的检测，更无法对道路表面平整度进行实施监控。

可见，现有技术的道路平整度检测技术，无法对机场跑道、赛车跑道、实验道路等要求较高的道路，进行精准的平整度检测；也无法实时对道路平整度进行检测。更不能对有弯曲/曲面的道路变形情况进行检测。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种道路平整度检测装置，通过将光纤铺设于道路内，实时检测光纤内光反射情况来判断道路表面平整度的变化，并与初始数据库进行比较判断，精准地找到路面形变点/区域，能够解决对道路表面的进行精准的平整度检测问题；还解决无法对道路表面平整度进行实时监控的问题；还解决无法对弯曲/曲面的道路是否发生变形的检测的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的道路平整度检测装置，在道路内纵横方向分别铺设有光纤，所述光纤的两端分别连接光纤调解仪，光纤调解仪向光纤内传递和接收光谱信号；

所述光纤调解仪信号连接于信号发送器，并将接收的光谱信号传递至信号发送器；所述信号发送器连接信号分析系统，将光谱信号转化为对应的光纤标号信号传递至信号分析系统，所述信号分析系统将光纤标号信号与光纤坐标系进行对应分析，判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值；所述信号分析系统连接数据输出单元，并向其传递坐标值数据。

相比现有技术，本专利利用在道路中铺设光纤，并通过对在光纤中传导光谱信号的变化情况作为依据，若道路发生变化，则光谱信号在光纤中传输的反射角度会发生变化，继而作为道路平整度变化判断的依据，并结合初始的横纵坐标系中进行比较加以判断，从而判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值；从而能够实时检测光纤内光反射情况来判断道路表面平整度的变化，并与初始数据库进行比较判断，精准地找到路面形变点/区域，能够解决对道路表面的进行精准的平整度检测问题；在光纤中仅需要传递光谱信号，可以通过实时接受光谱信号的变化情况，来判断道路是表面的平整度是否发生变化，同时能够给出具体在道路的位置点进行显示出，因此实时解决了对道路表面平整度进行实时监控的问题。当需要对弯曲/曲面的道路进行变形检测时，仅需要在初始铺设光纤时，对光谱信号的接受角度进行设置，当弯曲/曲面的道路发生变形时，光纤中的光谱反射/折射角度会发生变化，以此来判断其道路表面的平整度是否发生了改变。本发明专利可用于机场跑道、赛车跑道、实验道路等高要求道路表面变化状态的实时检测，精确度高，能避免人工检测或现有技术中摄像、光感等方式带来的误差。

进一步地，在道路内铺设的光纤，分别沿横向和纵向布置成网状；所述光纤在纵向上相互平行布置，所述所述光纤在横向上相互平行布置，所述光纤的两端头位于道路之外且相互并联至光纤调解仪；在道路一侧的光纤调解仪向光纤内传递光谱信号时，道路另一侧的光纤调解仪接收光谱信号，并在光纤调解仪处汇合；所述光纤调解仪向信号发送器传递光谱信号；所述信号发送器接收到光谱信号，将光谱信号与光纤标号对应，并转化成光纤标号信号传递至信号分析系统。将横纵布置的光纤编号与设定的光纤坐标系相对应，以便于后续分析系统对照标准坐标值进行对比分析，继而当检测到路面发生变化时，能够快速地找到对应变化的区域点，避免人工检测或现有技术中摄像、光感等方式带来的误差，检测效率较高，大大降低了人力成本。

进一步地，所述信号分析系统包括信号接收模块、信号分析模块、信号判断模块和光纤坐标数据库；所述信号接收模块，接收信号发送器发送的光纤标号信号，并传递至信号分析模块，所述信号接收模块与信号发送器之间为有线或无线连接；所述信号分析模块，接收信号接收模块传递的光纤标号信号，并调取光纤坐标数据库中的光纤坐标值，将光纤标号信号与光纤坐标值对比分析，找出有差异点的形变坐标值，并传递至信号判断模块；所述信号判断模块，接收信号分析模块传递的形变坐标值，并基于形变坐标值的情况，若存在多个相邻坐标值时，则取边缘处坐标值省略中间坐标值以形成形变区域，并传递至数据输出模块；所述数据输出模块，接收边缘坐标值，并生成形变区域图。

通过若光纤发生变化时，光纤信号传递光谱信号过程中的光谱反射/折射的角度发生变化，继而在接收时，以判断光谱信号角度是否发生变化作为判断依据，再结合其坐标点在整个道路中横纵铺设的光纤形成的坐标系中的情况，再将若干个相互紧邻的坐标点进行整合以形成一个形变区域，继而判断该区域内的道路表面平整度发生变化，通过在坐标系与光纤标号之间的关系，以确定道路表面的具体区域发生的变化，并在形变区域图中加以显示；便于迅速查找道路中发生变化的区域，及时弥补而避免发生危险事故。

进一步地，横向布置的光纤上连接有光纤调解仪1，向信号发送器1发送横向光谱信号；纵向布置的光纤上连接有光纤调解仪2，向信号发送器2发送纵向光谱信号；所述信号发送器1向信号接收模块发送有光纤标号信号1，所述信号发送器2向信号接收模块发送有光纤标号信号2；所述信号分析模块，将光纤标号信号1与Y轴上的值对比分析，找出差异点并记录其Y轴坐标；将光纤标号信号2与X轴上的值对比分析，找出差异点并记录其X轴坐标；

所述信号判断模块，基于相同Y值的X轴坐标值，设存在两个以上相邻X轴坐标值为一个相邻坐标段Px，若仅存一个相邻坐标段Px时，则在该相邻坐标段Px内取相邻X轴坐标值的最大值Xmax和最小值Xmin，省略Xmax＞X＞Xmin中的X值，直至所有Y值对应的X轴坐标值判断完成；基于相同X值的Y轴坐标值，设存在两个以上相邻Y轴坐标值为一个相邻坐标段Py，若仅存一个相邻坐标段Py时，则在该相邻坐标段Py内取相邻Y轴坐标值的最大值Ymax和最小值Ymin，省略Ymax＞Y＞Ymin中的Y值，直至所有X轴对应的Y值判断完成；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域。

通过纵横布置的光纤分别交叉布置成的网以拟成坐标系，因此需要横纵光纤分别进行光纤变化的检测，从而确保其检测的精确度。当道路表面出现一个较大的凹坑或凸起时，在分析系统中会仅存一个相邻坐标段Px和仅存一个相邻坐标段Py，那么此时通过单独对X轴方向和Y轴方向单独进行分析，取其边界值也即Xmax、Xmin与Ymax、Ymin，然后再将这些边界值依次连接，就能在坐标系中绘制出凹坑或凸起的具体区域位置，继而便于迅速找到该区域进行修补或调整。显然该检测装置能够实时对路边平整度进行监控和检测，当道路表面发生变化时，立刻就能被发现和找到，满足对道路表面的高要求。

进一步地，所述信号判断模块，基于相同Y值的X轴坐标值，若存在两个以上的相邻坐标段Px时，则分别在每个相邻坐标段Px内取最大值Xmax和最小值Xmin；在每个相邻坐标段Px内的Xmax-Xmin范围内，取最大值Ymax和最小值Ymin；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymib相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域1；同理，基于相同X值的Y轴坐标值，若存在两个以上的相邻坐标段Py时，则分别在每个相邻坐标段Py内取最大值Ymax和最小值Ymin；在每个相邻坐标段Py内的Ymax-Ymin范围内，取最大值Xmax和最小值Xmin；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域2；将形变区域1和形变区域2重叠取并集。

当道路表面出现若干个凹坑或者凸起时，为了确保其检测的精确性，需要分别基于X轴、Y轴方向进行检测，取其边界值也即Xmax、Xmin与Ymax、Ymin，并分别绘制多个形变区域，然后再将两个区域重叠取交集最终以确定最大的范围值，避免存在检测漏洞；便于检测人员及时发现存在的道路变化。当人员对部分道路变化进行修补时，该形变区域在下次检测时即消失，使得操作人员能够实时掌握对路边修复的情况，便于对道路表面情况的监控和掌握。

进一步地，光纤坐标数据库包括有初始光纤坐标值和历史光纤坐标值；当信号判断模块中形成有形变区域时，向光纤坐标数据库发送有形变光纤坐标值；所述光纤坐标数据库接受该形变光纤坐标值，存入历史光纤坐标值。光纤坐标数据库的坐标数据能够实施更新，同时能够对历史数据等进保存，便于对比分析该道路的变化状态。

进一步地，所述所述数据输出模块连接显示屏和打印设备，所述数据输出模块在显示屏中实时显示形变区域图；并在判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值是，在打印设备中打印出形变区域图。通过显示器能够以无线和有线的方式接受和显示，便于操作人员在监控室进行监控，也可以通过在道路上进行修补时，及时发现道路修复情况。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的道路平整度检测装置，在道路中铺设光纤，并通过对在光纤中传导光谱信号的变化情况作为依据，若道路发生变化，则光谱信号在光纤中传输的反射角度会发生变化，继而作为道路平整度变化判断的依据，并结合初始的横纵坐标系中进行比较加以判断，从而判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值；从而能够实时检测光纤内光反射情况来判断道路表面平整度的变化，并与初始数据库进行比较判断，精准地找到路面形变点/区域，能够解决对道路表面的进行精准的平整度检测问题。

2、本发明的道路平整度检测装置，利用在道路中铺设光纤，在光纤中仅需要传递光谱信号，可以通过实时接受光谱信号的变化情况，来判断道路是表面的平整度是否发生变化，同时能够给出具体在道路的位置点进行显示出，因此实时解决了对道路表面平整度进行实时监控的问题。当需要对弯曲/曲面的道路进行变形检测时，仅需要在初始铺设光纤时，对光谱信号的接受角度进行设置，当弯曲/曲面的道路发生变形时，光纤中的光谱反射/折射角度会发生变化，以此来判断其道路表面的平整度是否发生了改变。

3、本发明的道路平整度检测装置，可用于机场跑道、赛车跑道、实验道路等高要求道路表面变化状态的实时检测，精确度高，能避免人工检测或现有技术中摄像、光感等方式带来的误差。

4、本发明的道路平整度检测装置，当人员对部分道路变化进行修补时，该形变区域在下次检测时即消失，使得操作人员能够实时掌握对路边修复的情况，便于对道路表面情况的监控和掌握。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明在道路中铺设光纤示意图；

图2是本发明中检测系统的示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和图2所述，本发明的道路平整度检测装置，在道路内纵横方向分别铺设有光纤，在道路内铺设的光纤，分别沿横向和纵向布置成网状；所述光纤在纵向上相互平行布置，所述所述光纤在横向上相互平行布置，所述光纤的两端头位于道路之外且相互并联至光纤调解仪；光纤调解仪向光纤内传递和接收光谱信号，在道路一侧的光纤调解仪向光纤内传递光谱信号时，道路另一侧的光纤调解仪接收光谱信号，并在光纤调解仪处汇合；

所述光纤调解仪信号连接于信号发送器，并将接收的光谱信号传递至信号发送器；具体地：横向布置的光纤上连接有光纤调解仪1，向信号发送器1发送横向光谱信号；纵向布置的光纤上连接有光纤调解仪2，向信号发送器2发送纵向光谱信号。

所述信号发送器接收到光谱信号，将光谱信号与光纤标号对应，并转化成光纤标号信号传递至信号分析系统。具体地：所述信号发送器1向信号接收模块发送有光纤标号信号1，所述信号发送器2向信号接收模块发送有光纤标号信号2。

所述信号发送器连接信号分析系统，将光谱信号转化为对应的光纤标号信号传递至信号分析系统，所述信号分析系统将光纤标号信号与光纤坐标系进行对应分析，判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值。具体地：所述信号分析系统包括信号接收模块、信号分析模块、信号判断模块和光纤坐标数据库；

所述信号接收模块，接收信号发送器发送的光纤标号信号，并传递至信号分析模块，所述信号接收模块与信号发送器之间为有线或无线连接；

所述信号分析模块，接收信号接收模块传递的光纤标号信号，并调取光纤坐标数据库中的光纤坐标值，将光纤标号信号与光纤坐标值对比分析，找出有差异点的形变坐标值，并传递至信号判断模块；具体地：所述信号分析模块，将光纤标号信号1与Y轴上的值对比分析，找出差异点并记录其Y轴坐标；将光纤标号信号2与X轴上的值对比分析，找出差异点并记录其X轴坐标。

所述信号判断模块，接收信号分析模块传递的形变坐标值，并基于形变坐标值的情况，若存在多个相邻坐标值时，则取边缘处坐标值省略中间坐标值以形成形变区域，并传递至数据输出模块。

当道路表面出现一个较大的凹坑或凸起时，在分析系统中会仅存一个相邻坐标段Px和仅存一个相邻坐标段Py，那么此时通过单独对X轴方向和Y轴方向单独进行分析，取其边界值也即Xmax、Xmin与Ymax、Ymin，然后再将这些边界值依次连接，就能在坐标系中绘制出凹坑或凸起的具体区域位置，继而便于迅速找到该区域进行修补或调整。具体地：所述信号判断模块，基于相同Y值的X轴坐标值，设存在两个以上相邻X轴坐标值为一个相邻坐标段Px，若仅存一个相邻坐标段Px时，则在该相邻坐标段Px内取相邻X轴坐标值的最大值Xmax和最小值Xmin，省略Xmax＞X＞Xmin中的X值，直至所有Y值对应的X轴坐标值判断完成。

基于相同X值的Y轴坐标值，设存在两个以上相邻Y轴坐标值为一个相邻坐标段Py，若仅存一个相邻坐标段Py时，则在该相邻坐标段Py内取相邻Y轴坐标值的最大值Ymax和最小值Ymin，省略Ymax＞Y＞Ymin中的Y值，直至所有X轴对应的Y值判断完成；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域。例如在坐标系中当Y＝0时，判断该Y轴方向上的X值情况，例如X＝-3到5的区域，则Xmax＝5，Xmin＝-3；对应的坐标点为(5，0)、(-3,0)。当Y＝1时，判断该Y轴方向上的X值情况，例如X＝-2到3的区域，则Xmax＝3，Xmin＝-2，对应的坐标点为(3，1)、(-2,1)。当Y＝2时，判断该Y轴方向上的X值情况，例如X＝-1到1的区域，则Xmax＝1，Xmin＝-1，对应的坐标点为(1，2)、(-1,2)……以此类推，最终将(5，0)、(-3,0)、(3，1)、(-2,1)、(1，2)、(-1,2)……若干的点；同理，基于X轴方向上Y值变化情况，得到若干个对应的点，例如在坐标系中当X＝0时，判断该Y轴方向上的X值情况，例如Y＝-3到5的区域，则Ymax＝5，Ymin＝-3；对应的坐标点为(0，5)、(0,-3)。当X＝1时，判断该X轴方向上的Y值情况，例如Y＝-2到3的区域，则Ymax＝3，Ymin＝-2，对应的坐标点为(1，3)、(1,-2)。当X＝2时，判断该X轴方向上的Y值情况，例如Y＝-1到1的区域，则Ymax＝1，Ymin＝-1，对应的坐标点为(2，1)、(2,-1)……以此类推，最终将(0，5)、(0,-3)、(1，3)、(1,-2)、(2，1)、(2,-1)……若干的点；若上述中存在重复的点，则取其一即可，然后将上述点连接起来，就形成了一个多变形的区域，而该区域就是本专利中的形变区域。

基于相同Y值的X轴坐标值，若存在两个以上的相邻坐标段Px时，则分别在每个相邻坐标段Px内取最大值Xmax和最小值Xmin；在每个相邻坐标段Px内的Xmax-Xmin范围内，取最大值Ymax和最小值Ymin；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域1；同理，基于相同X值的Y轴坐标值，若存在两个以上的相邻坐标段Py时，则分别在每个相邻坐标段Py内取最大值Ymax和最小值Ymin；在每个相邻坐标段Py内的Ymax-Ymin范围内，取最大值Xmax和最小值Xmin；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域2；将形变区域1和形变区域2重叠取并集。基于上述对于单个相邻坐标段的分析判断过程，在存在多个相邻坐标段时，可分别就每个相邻坐标段进行分析判断，以形成有多个独立的形变区域；而在基于X轴/Y轴两个方式上去判断时，形成最终的两个形变区域，最终将两个形变区域重叠取并集得到了形变区域，可在坐标系中展现出来。当人员对部分道路变化进行修补时，该形变区域在下次检测时即消失，使得操作人员能够实时掌握对路边修复的情况，便于对道路表面情况的监控和掌握。

所述所述数据输出模块连接显示屏和打印设备，所述数据输出模块在显示屏中实时显示形变区域图；并在判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值，在打印设备中打印出形变区域。

其中光纤坐标数据库包括有初始光纤坐标值和历史光纤坐标值；其中光纤坐标系是以该路边的中心点作为坐标原点，横向布置的光纤作为X轴方向，纵向布置的光纤作为Y方向，形成的坐标系。

当信号判断模块中形成有形变区域时，向光纤坐标数据库发送有形变光纤坐标值；所述光纤坐标数据库接受该形变光纤坐标值，存入历史光纤坐标值。

相比现有技术，本专利利用在道路中铺设光纤，并通过对在光纤中传导光谱信号的变化情况作为依据，若道路发生变化，则光谱信号在光纤中传输的反射角度会发生变化，继而作为道路平整度变化判断的依据，并结合初始的横纵坐标系中进行比较加以判断，从而判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值；从而能够实时检测光纤内光反射情况来判断道路表面平整度的变化，并与初始数据库进行比较判断，精准地找到路面形变点/区域，能够解决对道路表面的进行精准的平整度检测问题；在光纤中仅需要传递光谱信号，可以通过实时接受光谱信号的变化情况，来判断道路是表面的平整度是否发生变化，同时能够给出具体在道路的位置点进行显示出，因此实时解决了对道路表面平整度进行实时监控的问题。当需要对弯曲/曲面的道路进行变形检测时，仅需要在初始铺设光纤时，对光谱信号的接受角度进行设置，当弯曲/曲面的道路发生变形时，光纤中的光谱反射/折射角度会发生变化，以此来判断其道路表面的平整度是否发生了改变。本发明专利可用于机场跑道、赛车跑道、实验道路等高要求道路表面变化状态的实时检测，精确度高，能避免人工检测或现有技术中摄像、光感等方式带来的误差。

结合本发明的道路平整度检测装置，其道路平整度检测方法，包括以下步骤：

信号收集步骤：通过光纤调解仪向光纤传递并接收光谱信号；横向布置的光纤上连接有光纤调解仪1，向信号发送器1发送横向光谱信号；纵向布置的光纤上连接有光纤调解仪2，向信号发送器2发送纵向光谱信号。

坐标转化步骤：将光谱信号与光纤标号对应，并转化成光纤标号信号；将横向光谱信号与光纤标号对应，并发送光纤标号信号1；纵向光谱信号与光纤标号对应，并发送光纤标号信号2。

信号分析步骤：将光纤标号信号与光纤坐标值对比分析，找出有差异点的形变坐标值；将光纤标号信号1与Y轴上的值对比分析，找出差异点并记录其Y轴坐标；将光纤标号信号2与X轴上的值对比分析，找出差异点并记录其X轴坐标。

信号判断步骤：基于形变坐标值的情况，对形变坐标进行判断是否能连接成形变区域，若能则省略中间点保留边缘点，依次连接形成形成多边形的形变区域；若不能，则判断为形变点。具体是：若基于相同Y值的X轴坐标值，设存在两个以上相邻X轴坐标值为一个相邻坐标段Px，若仅存一个相邻坐标段Px时，则在该相邻坐标段Px内取相邻X轴坐标值的最大值Xmax和最小值Xmin，省略Xmax＞X＞Xmin中的X值，直至所有Y值对应的X轴坐标值判断完成；基于相同X值的Y轴坐标值，设存在两个以上相邻Y轴坐标值为一个相邻坐标段Py，若仅存一个相邻坐标段Py时，则在该相邻坐标段Py内取相邻Y轴坐标值的最大值Ymax和最小值Ymin，省略Ymax＞Y＞Ymin中的Y值，直至所有X轴对应的Y值判断完成；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域。

基于相同Y值的X轴坐标值，若存在两个以上的相邻坐标段Px时，则分别在每个相邻坐标段Px内取最大值Xmax和最小值Xmin；在每个相邻坐标段Px内的Xmax-Xmin范围内，取最大值Ymax和最小值Ymin；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域1；同理，基于相同X值的Y轴坐标值，若存在两个以上的相邻坐标段Py时，则分别在每个相邻坐标段Py内取最大值Ymax和最小值Ymin；在每个相邻坐标段Py内的Ymax-Ymin范围内，取最大值Xmax和最小值Xmin；将取值中Xmax、Xmin与Ymax、Ymin相互对应为坐标点，将该坐标点连接成多边形的形变区域2；将形变区域1和形变区域2重叠取并集。

若基于相同Y值的X轴坐标值，不存在两个以上相邻X轴坐标值；且基于相同X值的Y轴坐标值，也不存在两个以上相邻Y轴坐标值时；将X与Y值相互对应的坐标点设为形变点。

图像显示步骤：在显示屏中实时显示形变区域图；并在判断出光谱信号变化/未发光谱信号对应的坐标值，在打印设备中打印出形变区域图。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。