[發(fā)明專利]一種面向增強現(xiàn)實設(shè)備的橋梁裂縫識別方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310239792.7
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN115953405B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田東;張崇斌;趙青;單桂華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心;中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06N3/0464;G06N3/08;G06N3/06;G06T7/70;G06T7/10
• 代理公司: 北京集智東方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11578
• 代理人: 陳亞斌;關(guān)兆輝

本發(fā)明提供了一種面向增強現(xiàn)實設(shè)備的橋梁裂縫識別方法及裝置，涉及智能檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括獲取實時視頻流并對實時視頻流進行逐幀切片處理得到幀序列圖像；對幀序列圖像進行圖像特征提取生成至少一個用于檢測裂縫目標的錨框，并計算得到每個錨框中裂縫的預測類別和邊界偏移量；根據(jù)邊界偏移量調(diào)整錨框的邊界框位置生成識別圖像，每個識別圖像中包含一個完整的裂縫；將所有識別圖像和預測類別按照時間順序打包為關(guān)鍵幀信息元組；根據(jù)關(guān)鍵幀信息元組的信息和實時視頻流對鐵路橋梁進行二次檢測，并將檢測結(jié)果進行上傳。本發(fā)明通過采用輕量級卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和錨框檢測技術(shù)，實現(xiàn)對橋梁裂縫的快速、準確識別和定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種面向增強現(xiàn)實設(shè)備的橋梁裂縫識別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鐵路橋梁是鐵路交通系統(tǒng)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，其在保障鐵路安全和運營的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，由于鐵路橋梁長期受到列車荷載、自然災(zāi)害和人為因素等的影響，橋梁表面往往會出現(xiàn)裂縫等缺陷，這些缺陷如果得不到及時發(fā)現(xiàn)和修復，可能會導致橋梁結(jié)構(gòu)的嚴重損傷，甚至威脅到行車安全。目前，對于鐵路橋梁的缺陷檢測主要采用人工檢測，但是利用人工檢測的作業(yè)方式往往費時費力且容易受到作業(yè)空間條件的限制,導致其在實際應(yīng)用中缺乏效率。

本發(fā)明針對鐵路橋梁裂縫檢測問題，提出了一種面向增強現(xiàn)實設(shè)備的橋梁裂縫識別方法。該方法通過AR眼鏡的光學攝像頭采集橋梁表面實時視頻流，利用深度學習算法進行圖像特征提取和裂縫目標檢測，最終生成增強現(xiàn)實圖像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種面向增強現(xiàn)實設(shè)備的橋梁裂縫識別方法及裝置，以改善上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N面向增強現(xiàn)實設(shè)備的橋梁裂縫識別方法，包括：

獲取實時視頻流并對所述實時視頻流進行逐幀切片處理得到幀序列圖像，所述實時視頻流為鐵路橋梁巡檢人員通過AR眼鏡的光學攝像頭采集得到；

對所述幀序列圖像進行圖像特征提取生成至少一個用于檢測裂縫目標的錨框，并計算得到每個所述錨框中裂縫的預測類別和邊界偏移量；

根據(jù)所述邊界偏移量調(diào)整所述錨框的邊界框位置生成識別圖像，每個所述識別圖像中包含一個完整的裂縫；

將所有所述識別圖像和所述預測類別按照時間順序打包為關(guān)鍵幀信息元組；

根據(jù)所述關(guān)鍵幀信息元組的信息和所述實時視頻流對鐵路橋梁進行二次檢測，并將檢測結(jié)果進行上傳。

第二方面，本申請還提供了一種面向增強現(xiàn)實設(shè)備的橋梁裂縫識別裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取實時視頻流并對所述實時視頻流進行逐幀切片處理得到幀序列圖像，所述實時視頻流為鐵路橋梁巡檢人員通過AR眼鏡的光學攝像頭采集得到；

提取模塊，用于對所述幀序列圖像進行圖像特征提取生成至少一個用于檢測裂縫目標的錨框，并計算得到每個所述錨框中裂縫的預測類別和邊界偏移量；

調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述邊界偏移量調(diào)整所述錨框的邊界框位置生成識別圖像，每個所述識別圖像中包含一個完整的裂縫；

打包模塊，用于將所有所述識別圖像和所述預測類別按照時間順序打包為關(guān)鍵幀信息元組；

檢測模塊，用于根據(jù)所述關(guān)鍵幀信息元組的信息和所述實時視頻流對鐵路橋梁進行二次檢測，并將檢測結(jié)果進行上傳。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過采用輕量級卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和錨框檢測技術(shù)，實現(xiàn)對橋梁裂縫的快速、準確識別和定位，并將識別結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠程AR設(shè)備和數(shù)據(jù)庫中進行實時監(jiān)測和管理，具有裂縫識別準確度高、識別速度快的優(yōu)點。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明實施例了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明