[發明專利]一種鋼結構網架外觀缺陷視覺檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 202110462990.0
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113189111B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 楊成;尹煒浩;文曙東;夏葵;黃尚珩;何曉彤
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;成都建工第三建筑工程有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00
• 代理公司: 北京惠科金知識產權代理有限公司 11981
• 代理人: 任立晨

[0001]本發明屬于建筑工程安全檢測技術領域，公開了一種鋼結構網架外觀缺陷視覺檢測系統及檢測方法，通過在鋼結構網架上加裝可拆卸的走道板，利用裝載有攝像頭的移動裝置在走道板上按照一定速度行走，通過安裝架的設計及攝像頭的分布保證能夠完全拍攝鋼管表面，利用圖像處理機構通過計算機視覺技術對采集的圖像進行AI識別后得到檢測結果。本發明僅需加裝廉價的走道板及移動裝置，成本低，對結構受力影響可忽略不計，改裝簡單；本發明的檢測系統運行于網架空間中，懸掛式走道板和移動裝置的設計便于靈活地改變檢測路線；本發明基于計算機視覺技術，與圖像采集機構相結合，實現了鋼結構網架狀況評估的快速化、自動化與準確化。

技術領域

本發明屬于建筑工程安全檢測技術領域，具體為一種鋼結構網架外觀缺陷視覺檢測系統及檢測方法。

背景技術

近年來，鋼結構網架憑借其優異跨距的和低廉的成本，在公共場館、工業廠房等大跨度結構中得到了廣泛的應用，但其面臨質量損傷監測困難且昂貴的問題。鋼結構網架損傷包括裂縫、裂縫擴展、銹蝕、螺栓松動等。傳統的鋼結構網架損傷檢測方式有兩種，一種是人工檢查，訓練有素的檢查員參照相關規范進行目視檢查。然而，這種檢查的缺點是費時、費力、昂貴且危險。另一種是傳感器監測，傳感器檢測可通過測量加速度、應變、位移等物理量定量了解結構狀態，但其空間分辨率有限且需要安裝密集的傳感器陣列。

計算機視覺技術分析是近年來土木工程改進檢測技術的主要方向，因此有必要將計算機視覺技術應用于鋼結構網架的缺陷檢測中，降低檢測成本，提高檢測效率及準確性。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述存在的問題，提供一種鋼結構網架外觀缺陷視覺檢測系統及方法，解決現有檢測系統實施繁瑣，成本較高及準確性有限的問題。

本發明的技術內容如下：

一種鋼結構網架外觀缺陷視覺檢測系統，包括走道板機構、移動裝置、圖像采集機構及圖像處理機構；

所述走道板機構可拆卸式安裝在所述鋼結構網架下方；

所述移動裝置能夠被控制在所述走道板機構上行走；

所述圖像采集機構安裝在所述移動裝置上，能夠對所述鋼結構網架的外觀進行全方位的圖像采集；

所述圖像處理機構包括計算機及其系統軟件，通過計算機視覺技術對采集的圖像進行AI識別后得到檢測結果。

在一個具體實施例中，所述走道板機構通過吊籃安裝。

在一個具體實施例中，所述吊籃為不規則的矩形框架，框架的上框條向中部呈凹陷，凹陷處用于與所述鋼結構網架的鋼管所貼合，所述圖像采集機構包括安裝架與攝像頭，所述安裝架與所述移動裝置連接，所述安裝架呈圓弧形且與移動裝置結合后的高度低于吊籃，所述安裝架與鋼管間隔一段距離并對鋼管形成包覆，攝像頭分布在所述安裝架上能夠對鋼管周向進行完全拍攝。

進一步地，所述攝像頭至少包括三個，一個位于圓弧形安裝架底部中心，兩個對稱設置于安裝架上并高于所述吊籃的凹陷處。

在一個具體實施例中，所述圖像采集機構還包括光源，所述光源連接有光源控制器，所述光源用于為光線不佳情況下的攝像頭提供光源補充。

在一個具體實施例中，所述移動裝置為遙控小車。

在一個具體實施例中，所述矩形框架的下框條作為支撐，所述走道板鋪設于下框條上。

本發明還公開了利用前述的鋼結構網架外觀缺陷視覺檢測系統進行鋼結構網架外觀缺陷視覺檢測方法，包括以下步驟：

步驟1：將走道板安裝在目標檢測段的鋼結構網架下方；

步驟2：控制安裝有圖像采集機構的移動裝置在走道板上行進；