[發明專利]一種基于機器視覺技術的路橋病害自動檢測方法

有效

• 申請號: 202011561812.5
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112581402B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 何衛靈;金耀初;張宏輝;陳健慶;謝占功
• 申請（專利權）人: 廣州利科科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/73;G06T17/00;G06T19/20
• 代理公司: 廣州晟策知識產權代理事務所(普通合伙) 44709
• 代理人: 鄭書鑫

本發明提供了一種基于機器視覺技術的路橋病害自動檢測方法，包括以下步驟：獲取橋梁數據、獲取橋梁圖像和原始圖片、圖像處理、圖像建模、數據建模、模型融合、模型對比和確定病害位置；本發明通過爬壁機器人的視覺技術獲取橋梁的圖片、距離及框架，通過無人機的視覺技術再次獲取橋梁的圖片樣本，兩次收集，數據更全面，且獲取該橋梁的原始圖片數據作為對比文件，將視覺技術拍攝的圖片和對比文件分別構建可視化實時橋梁矢量模型、可視化對比橋梁矢量模型，并將之前獲取的框架建模成時空坐標，融合入可視化實時橋梁矢量模型，通過該融合模型與可視化對比橋梁矢量模型對比，即可判斷橋梁病害情況，整個過程更加方便，效率高。

技術領域

本發明涉及路橋檢測技術領域，尤其涉及一種基于機器視覺技術的路橋病害自動檢測方法。

背景技術

目前路橋檢測方法主要通過現場人工檢測或者借助梁檢測車等檢測設備搭載人員接近橋梁，依靠人眼目測檢查橋梁缺陷、病害；

這種檢測方法需要大量的人力，而且需要檢測很多天，及其浪費人力物力，效率低，同時，在檢測過程中，由于人眼的缺陷性，難以全面檢測橋梁的病害，存在忽略的位置，影響整體的檢測效果，因此，本發明提出一種基于機器視覺技術的路橋病害自動檢測方法以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于機器視覺技術的路橋病害自動檢測方法，該基于機器視覺技術的路橋病害自動檢測方法通過爬壁機器人的視覺技術獲取橋梁的圖片、距離及框架，通過無人機的視覺技術再次獲取橋梁的圖片樣本，兩次收集，數據更全面，且通過模型對比，將不同的顏色和紋理要素標注出來，結合相關攝像機拍攝圖片，即可判斷橋梁病害情況，整個過程更加方便，效率高，模型對比，誤差小。

為實現本發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：一種基于機器視覺技術的路橋病害自動檢測方法，包括以下步驟：

步驟一：獲取橋梁數據

將爬壁機器人吸附到橋梁的側壁，啟動爬壁機器人沿著橋梁側壁移動，同時將爬壁機器人通過無線網絡連接計算機繪圖軟件，爬壁機器人在移動的過程中，利用機器人上的高清攝像頭拍攝橋梁表面的圖片，同時利用機器人的紅外測距儀測量橋梁表面各落差面的尺寸和距離，計算機繪圖軟件跟隨機器人的移動繪畫出橋梁的框架；

步驟二：獲取橋梁圖像和原始圖片

啟動無人機，利用無人機上的CCD攝像機、紅外線光感儀再次獲取橋梁的圖像樣本，然后接通市政數據網站，利用外部源、橋梁圖片庫及相應的傳統知識庫作為數據源，獲取該橋梁的原始圖片數據，建為多源對比數據；

步驟三：圖像處理

對步驟一中的高清攝像頭拍攝橋梁表面的圖片和步驟二中無人機獲取的橋梁圖像樣本進行預處理，先降噪，獲取圖像中橋梁圖層的顏色紋理分布，構成顏色樣本集，然后對顏色樣本集除重，對顏色、紋理交接處進行標記，集成為實時影像庫，同時，提取多源對比數據中橋梁圖層的顏色紋理分布并除重，對顏色、紋理交接處進行標記，集成為對比影像庫；

步驟四：圖像建模

將實時影像庫和對比影像庫的圖像數據進行三維模型3D可視化，分別構建實時橋梁模型和對比橋梁模型，并對兩個模型中相對應的顏色特征、紋理特征的數值矢量化，完成可視化實時橋梁矢量模型、可視化對比橋梁矢量模型；

步驟五：數據建模