[發明專利]基于云計算和圖像分析的裝配式橋梁橋面安全實時監測方法及監測管理云平臺

在審

• 申請號: 202110102342.4
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112734753A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 南京邦峰智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 合肥集知匠心知識產權代理事務所(普通合伙) 34173
• 代理人: 鄭琍玉

1.基于云計算和圖像分析的裝配式橋梁橋面安全實時監測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1:實時檢測各個檢測子區域內的環境參數，并與標準環境參數進行對比；

S2：實時檢測各個檢測子區域內伸縮縫形變量，并與標準伸縮縫形變量進行對比；

S3：實時獲取各個檢測子區域內的噪聲分貝，并確定對應的噪聲分貝等級以及噪聲分貝影響系數；

S4：根據S1、S2和S3獲得的數據以統計伸縮縫質量安全系數，并確定伸縮縫質量安全等級，以進行顯示；

上述基于云計算和圖像分析的裝配式橋梁橋面安全實時監測方法使用了一種基于云計算和圖像分析的裝配式橋梁橋面安全實時監測系統，包括區域劃分模塊、環境參數檢測模塊、環境參數預處理模塊、圖像采集模塊、圖像預處理模塊、伸縮縫形變量獲取模塊、噪聲分貝統計模塊、數據庫、建模分析服務器、管理服務器和顯示終端；

所述圖像采集模塊分別與區域劃分模塊和圖像預處理模塊連接，伸縮縫形變量獲取模塊分別與圖像預處理模塊和建模分析服務器連接，噪聲分貝統計模塊分別與建模分析服務器和數據庫連接，環境參數預處理模塊分別與環境參數檢測模塊和建模分析服務器連接，管理服務器分別與數據庫、建模分析服務器和顯示終端連接，數據庫和建模分析服務器連接；

所述區域劃分模塊用于對裝配式橋梁橋面的各個伸縮縫進行劃分，按照從橋頭至橋尾的順序，將裝配式橋梁橋面的各個伸縮縫劃分為各個面積相同的檢測子區域，各個檢測子區域與各個伸縮縫一一對應，將劃分后的各檢測子區域按照各檢測子區域依次距離橋頭的距離由近到遠的順序進行編號，依次標記為1,2,...,i,...,g；

所述環境參數檢測模塊用于實時對各個檢測子區域內的環境參數進行檢測，并將檢測的各個檢測子區域內的環境參數中的溫度和濕度發送至環境參數預處理模塊；

所述環境參數預處理模塊接收環境參數檢測模塊發送的各個檢測子區域內的環境參數中的溫度和濕度，對接收的各個檢測子區域內的環境參數中的溫度和濕度按照檢測時間段進行劃分，根據設定的時間間隔值，將劃分的多個檢測時間段參數按照檢測時間的先后順序進行編號，依次標記為1,2,...,t,...,u,構成每天的時間段環境參數集合A_iw(a_iw1,a_iw2,...,a_iwt,...,a_iwu),a_iwt表示為第i個檢測子區域內第t個檢測時間段內第w個環境參數對應的數值，t表示為檢測時間段，w表示為環境參數，w＝p1,p2,p1,p2分別表示為各個檢測子區域內的溫度和濕度，環境參數預處理模塊將每天的時間段環境參數集合發送至建模分析服務器；

所述圖像采集模塊包括高清攝像頭，用于實時對各個檢測子區域內的伸縮縫進行圖像采集，并將采集的各個檢測子區域內的伸縮縫圖像發送至圖像預處理模塊；

所述圖像預處理模塊接收圖像采集模塊發送的各個檢測子區域內的伸縮縫圖像，對接收的各個檢測子區域內伸縮縫圖像進行圖像分割，拼接圖像分割得到的伸縮縫特征區域，并去除該區域之外的背景圖像，將保留的伸縮縫特征區域圖像通過幾何歸一化處理變化為大小一致且不存在偏角的伸縮縫圖像，同時進行灰度變換和圖像增強處理，得到處理后的伸縮縫目標圖像，并將處理后的各個檢測子區域的伸縮縫目標圖像發送至伸縮縫形變量獲取模塊；

所述伸縮縫形變量獲取模塊接收圖像預處理模塊發送的處理后的各個檢測子區域的伸縮縫目標圖像，對接收的處理后的各個檢測子區域的伸縮縫目標圖像進行伸縮縫形變量獲取，并按照檢測時間段進行劃分，與各個檢測子區域內環境參數的檢測時間段一一對應，構成每天的時間段伸縮縫形變量集合B_t(b_t1,b_t2...,b_ti,...,b_tg)，b_ti表示為第i個檢測子區域內第t個檢測時間段內伸縮縫的形變量，并將每天的時間段伸縮縫形變量集合發送至建模分析服務器；

所述噪聲分貝統計模塊包括分貝儀，用于實時檢測各個檢測子區域內的噪聲分貝，并按照檢測時間段進行劃分，與各個檢測子區域內環境參數的檢測時間段一一對應，將檢測的各個檢測子區域內各個檢測時間段內的噪聲分貝與數據庫中存儲的各噪聲分貝等級對應的噪聲分貝范圍進行對比，提取各個檢測子區域內各個檢測時間段的噪聲分貝對應的噪聲分貝等級，將提取的各個檢測子區域內各個檢測時間段的噪聲分貝等級發送至建模分析服務器；

所述數據庫用于存儲各季節所設定的各檢測時間段對應的標準溫度和濕度，存儲各噪聲分貝等級對應的噪聲分貝范圍，各噪聲分貝等級對應的噪聲分貝影響系數，存儲標準伸縮縫形變量，存儲各伸縮縫質量安全等級對應的伸縮縫質量安全系數范圍；

所述建模分析服務器接收環境參數預處理模塊發送的每天的時間段環境參數集合，并將每天的各檢測子區域內各檢測時間段對應的環境參數與當前季節所設定的各檢測時間段對應的標準溫度和濕度進行對比，構成時間段環境參數對比集合A′_iw(a′_iw1,a′_iw2,...,a′_iwt,...,a′_iwu)，a′_iwt表示為第i個檢測子區域內第t個檢測時間段內第w個環境參數對應的數值與當前季節對應的第t個檢測時間段內第w個環境參數對應的標準數值之間的差值；

建模分析服務器接收伸縮縫形變量獲取模塊發送的每天的時間段伸縮縫形變量集合，并將每天的各檢測子區域內各檢測時間段對應的伸縮縫形變量與數據庫中存儲的標準伸縮縫形變量進行對比，構成時間段伸縮縫形變量對比集合B′_t(b′_t1,b′_t2...,b′_ti,...,b′_tg)，b′_ti表示為第i個檢測子區域內第t個檢測時間段內伸縮縫的形變量與標準伸縮縫形變量之間的差值；

所述建模分析服務器接收噪聲分貝統計模塊發送的各個檢測子區域內各個檢測時間段內的噪聲分貝等級，并獲取數據庫中存儲的各噪聲分貝等級對應的噪聲分貝影響系數，進而得到各個檢測子區域內各檢測時間段對應的噪聲分貝影響系數，構成時間段噪聲分貝影響系數集合C_t(c_t1,c_t2,...,c_ti,...,c_tg)，c_ti表示為第i個檢測子區域內第t個檢測時間段的噪聲分貝影響系數；

建模分析服務器根據時間段環境參數對比集合、時間段伸縮縫形變量對比集合和時間段噪聲分貝影響系數，以統計伸縮縫質量安全系數，并將伸縮縫質量安全系數發送至管理服務器；

所述管理服務器接收建模分析服務器發送的伸縮縫質量安全系數，并將統計的伸縮縫質量安全系數與數據庫中存儲的各伸縮縫質量安全等級對應的伸縮縫質量安全系數范圍進行對比，若該伸縮縫質量安全系數在一級伸縮縫質量安全等級對應的伸縮縫質量安全系數范圍內，則該伸縮縫的質量安全等級為一級，若該伸縮縫質量安全系數在二級伸縮縫質量安全等級對應的伸縮縫質量安全系數范圍內，則該伸縮縫的質量安全等級為二級，若該伸縮縫質量安全系數在三級伸縮縫質量安全等級對應的伸縮縫質量安全系數范圍內，則該伸縮縫的質量安全等級為三級，管理服務器并將各檢測子區域的伸縮縫質量安全系數以及對應的質量安全等級發送至顯示終端；

所述顯示終端接收管理服務器發送的各檢測子區域的伸縮縫質量安全系數以及對應的質量安全等級，并進行顯示。