[發明專利]一種基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202010111003.8
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111340772A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 黃彩萍;甘書寬;黃志強;邢瓊
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06T7/11;G06T7/90
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統，其特征在于：包括用戶終端模塊、云數據庫中心a、云數據庫中心b、云檢測模塊、云訓練模塊和帶高精攝像頭的航拍無人機；

所述帶高精攝像頭的航拍無人機用于采集橋體混凝土表面損傷部位的原始圖像A并通過無線傳至用戶終端模塊；

所述用戶終端模塊，用于用戶訪問和注冊終端模塊并將注冊的獨立ID信息傳輸至云數據庫中心a，用戶可以通過個人ID登錄終端訪問云數據庫中心a來修改信息；

所述云數據庫中心a，用于及儲存云檢測模塊的檢測數據和分割的圖像C以及云訓練模塊的分類器；

所述云數據庫中心b，用于存儲航拍無人機采集的原始圖像A，云檢測模塊的檢測數據和分割的圖像C，以及云訓練模塊的分類器；

所述云檢測模塊，用于將原始圖像A分割成圖像C和損傷識別分類，并在聯網情況下自動將圖像C和損傷識別分類數據傳至云數據庫中心a；

所述云訓練模塊，通過互聯網自動在云數據庫中心a提取圖像C，對分類器進行訓練學習，并通過互聯網將訓練的分類器傳至云檢測模塊和云數據庫中心a。

2.如權利要求1所述基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統，其特征在于：所述用戶還可以直接在云數據庫中心a預先下載分類器，并在用戶終端模塊上運行，實現戶外無法聯網情況下的現場檢測，此時所述云檢測模塊直接分割航拍無人機采集的原始圖像A并送往分類器進行檢測。

3.如權利要求1或2所述基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統，其特征在于：所述云檢測模塊圖像分割具體算法步驟包括：

a、輸入原始圖像A的RGB彩圖；

b、通過多種顏色通道交換，得到多通道灰度圖像；

c、對灰度圖進行Otsu分割，得到各通道初始分割結果，通過測試選取最佳顏色多通道；

d、最后利用馬爾科夫隨機場模型進行多通道圖像分割，得到帶損傷區域的圖像C。

4.如權利要求3所述基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統，其特征在于：所述云檢測模塊中損傷識別分類采用三階段分類器，具體如下：

第一階段是一個五值分類器，用于五種基本的損傷分類；

第二階段是一個二值分類器，確定是否存在外露鋼筋；

第三階段是一個二值分類器，用來判斷銹蝕染色的存在。

5.如權利要求4所述基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統，其特征在于：所述五種基本的損傷分類分別為剝落、裂紋、風化、結垢和磨損。

6.如權利要求1或2所述基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統，其特征在于：所述云訓練模塊的主動訓練學習，其步驟為：

步驟1、開發一個簡易的檢測程序代碼初始分類器；

步驟2、云訓練模塊在云數據庫中心b中提取圖像B；

步驟3、初始分類器自動對每一張圖像B進行預訓練學習；

步驟4、將訓練學習的結果更新至分類器，并將分類器傳輸至云數據庫中心a供用戶終端模塊的檢測應用下載升級；

步驟5、用戶將高精攝像頭檢測橋梁損傷時拍攝的原始圖像A通過云檢測模塊分割成圖像C，并將圖像C傳輸至云數據庫中心a；

步驟6、經過云檢測模塊圖像分割得到圖像C并傳輸至云數據庫中心a；

步驟7、云訓練模塊在云數據庫中心a中提取圖像C；

步驟8、初始分類器自動對每一張圖像C進行訓練學習；

步驟9、將訓練學習的結果更新至分類器，并將分類器傳輸至云數據庫中心供用戶終端模塊的檢測應用下載升級。

7.如權利要求6所述基于移動終端的鋼筋混凝土橋梁損傷檢測系統，其特征在于：所述步驟6至步驟9循環閉環多次訓練，提高分類器的檢測精度。