[發明專利]一種桁架橋節點板視覺特征標識編解碼方法

有效

• 申請號: 202110572632.5
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113420599B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 王達磊;馬云龍;董一慶;潘玥
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/26;G06V10/46;G06T7/70
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳天寶

本發明涉及一種桁架橋節點板視覺特征標識編解碼方法，包括：字典建立：預先生成包含節點板特定結構參數信息映射形式的字典；編碼生成：得到的字典鍵值和任一桁架橋梁節點板的實際結構參數生成信息編碼，生成結構編碼；編碼布置；信息解碼：獲取其中的信息編碼和結構編碼，結合信息編碼和預編制的字典，解碼得到該節點板特定結構參數特征，并根據結構編碼對預處理后的圖像進行裁剪，得到節點標準子圖。與現有技術相比，本發明可以實現桁架橋節點板視覺特征的快速生成和獲取，技能精確地反應桁架橋節點板的原始物理信息，又能適用于移動或固定攝像平臺獲取圖片后的快速特征提取，使得桁架橋梁節點板的病害檢測實現智能化和自動化。

技術領域

本發明涉及一種橋梁監測、檢測領域，尤其是涉及一種桁架橋節點板視覺特征標識編解碼方法。

背景技術

鋼桁架橋梁由于其自重小、制作施工便捷，近年來深受橋梁工程師的青睞，并在大量的斜拉橋和懸索橋中得到應用。但是由于桁架本身的構造和受力特性，在橋梁上需要大量采用節點板對構件進行連接。

在鋼桁架橋梁服役過程中，節點板構件會發生多種損傷和病害，具體包括鋼板腐蝕、涂裝劣化、螺栓脫落等。對于鋼桁架橋梁來說，節點板病害的檢測面臨多個挑戰：

一是鋼桁架橋梁節點板數量眾多，人工檢測效率低下，往往需要檢測后在節點板上進行標記；

二是節點板位置分布廣泛，在橋梁上部分節點板位置不易接觸；

三是標準化問題，節點板的腐蝕、涂裝劣化程度難以定量統計和標準化記錄。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種桁架橋節點板視覺特征標識編解碼方法，即通過機器視覺的解決方案實現了鋼桁架橋梁的節點板病害檢測困難。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本技術方案的目的是保護一種桁架橋節點板視覺特征標識編解碼方法，包括以下步驟：

S1：字典建立：

根據桁架橋梁節點板的特定結構參數特征，預先生成包含節點板特定結構參數信息映射形式的字典；

S2：編碼生成：

根據S1中得到的字典鍵值和任一桁架橋梁節點板的實際結構參數生成信息編碼；

根據節點板的實際區域參數，生成能夠幫助矯正拍攝后圖像的結構編碼；

S3：編碼布置：

將S2中生成的信息編碼和結構編碼以可視化的形式標識于該桁架橋梁節點板上或其附近位置；

S4：信息解碼：

基于拍攝的桁架橋梁節點板圖像，對拍攝的圖像進行預處理，分別獲取其中的信息編碼和結構編碼，結合信息編碼和預編制的字典，解碼得到該節點板特定結構參數特征，并根據結構編碼對預處理后的圖像進行裁剪，得到節點標準子圖。

進一步地，所述信息編碼包括節點板位置信息、節點板尺寸信息和節點板螺栓信息。

其中：

節點板螺栓信息包括點板對應螺栓位置的分布情況，并以稀疏矩陣表達；

所述節點板尺寸信息包括節點板的長寬以及厚度，以及節點板的面積。

進一步地，所述信息編碼和結構編碼的標識方式為直接標識和/或間接標識，其中：

直接標識為直接標識于桁架橋梁節點板上或其附近位置；

間接標識為先標識于載體上再貼設于桁架橋梁節點板上或其附近位置。

進一步地，所述信息編碼采用二維碼或一維碼的形式。