[發明專利]基于數字圖像的橋梁路面應變及裂紋檢測分析系統及方法

有效

• 申請號: 201710134292.1
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106918598B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 白鵬翔;朱飛鵬;雷冬
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

1.一種基于數字圖像的橋梁路面應變及裂紋檢測分析系統，其特征在于，包括有一定自重的采集車、位于車前或車后且與車身有一定距離的第一套數字圖像采集設備、位于車身中部的第二套數字圖像采集設備、以及數據處理裝置；其中，

兩套數字圖像采集設備，用來采集橋梁路面的數字圖像；

采集車用來承載兩套數字圖像采集設備，在橋梁路面上一邊行駛一邊進行圖像采集；

數據處理裝置，用來對采集到的橋面圖像進行運算，得到橋梁路面圖像的位移場、應變場和裂紋信息；

所述數據處理裝置包括預處理模塊和相關運算模塊，所述預處理模塊用來對所采集到的兩組處于不同載荷狀態下橋面圖像中的同一路段圖像進行一一對應；采集車以速度v勻速行駛通過待測橋面，兩套數字圖像采集設備以頻率f連續采集橋面的數字圖像，兩套數字圖像采集設備間距為d；則第一套數字圖像采集設備所采集到的圖像序列中，第1幅圖像A₁對應的橋梁路段，與第二套數字圖像采集設備的圖像序列中第1+df/v幅圖像B_1+df/v的路段相對應，以此類推；若df/v不是整數，則A₁與其附近兩幅相鄰圖像的部分分別對應；所述相關運算模塊用來將一一對應的圖像進行相關運算，得到位移場、應變場和裂紋信息。

2.根據權利要求1所述的一種基于數字圖像的橋梁路面應變及裂紋檢測分析系統，其特征在于，兩套數字圖像采集設備具有相同的規格，相同的照明設備，相同的分辨率，且觀測方向相同。

3.根據權利要求1所述的一種基于數字圖像的橋梁路面應變及裂紋檢測分析系統，其特征在于，所述數字圖像采集設備為單相機或多相機。

4.一種基于數字圖像的橋梁路面應變及裂紋檢測分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將兩套規格相同的數字圖像采集設備安裝于有一定自重的采集車上，第一套安裝在車前或車后且與車身有一定距離，第二套安裝于車身中部；

（2）將采集車以速度v勻速行駛通過待測橋面，兩套數字圖像采集設備以頻率f連續采集橋面的數字圖像，數字圖像采集設備的視場大小為h；滿足公式2fh>3v以使采集到的數字圖像能夠完整覆蓋待測橋面；

（3）兩套數字圖像采集設備采集到兩組處于不同載荷狀態下橋面的數字圖像后，將兩組數字圖像中，對橋面同一路段采集的圖像進行一一對應；采集車以速度v勻速行駛通過待測橋面，兩套數字圖像采集設備以頻率f連續采集橋面的數字圖像，兩套數字圖像采集設備間距為d；則第一套數字圖像采集設備所采集到的圖像序列中，第1幅圖像A₁對應的橋梁路段，與第二套數字圖像采集設備的圖像序列中第1+df/v幅圖像B_1+df/v的路段相對應，以此類推；若df/v不是整數，則A₁與其附近兩幅相鄰圖像的部分分別對應；

（4）利用橋面的自然紋理作為路面變形信息的載體，將一一對應的圖像進行數字圖像相關運算，得到位移場和應變場，識別局部應變較大處或位移不連續處即為裂紋產生或擴展的位置。