[发明专利]利用无人机监测混凝土结构表面裂缝宽度的方法

说明书

本发明公开了一种利用无人机监测混凝土结构表面裂缝宽度的方法，其步骤包括：a、在无人机上安装刻度产生装置；b、驱动无人机在目标混凝土结构表面(2)飞行，当无人机的普通摄像头发现裂缝(3)后，无人机悬停在裂缝(3)前方；c、无人机的刻度产生装置动作，使目标混凝土结构表面(2)的裂缝(3)附近出现刻度；d、用无人机的高清摄像头正对裂缝(3)拍照，使得裂缝(3)和刻度出现在同一张照片内；e、在电脑上用Photoshop软件对照片进行处理，将刻度移动到裂缝(3)上；f、直接根据刻度读出裂缝(3)的宽度。该方法能精确测量裂缝(3)实际宽度。

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土监测领域，具体讲是一种利用无人机监测混凝土结构表面裂缝宽度的方法。

背景技术

建筑物或构筑物的混凝土结构表面因长期的风吹日晒雨淋或海水腐蚀等因素难免会出现裂缝。而一旦裂缝宽度大于某设定的临界值，就需要对混凝土结构进行修护，否则任由裂缝自由发展，就会破坏建筑物或构筑物的强度、耐久性和稳定性。所以，对混凝土结构表面裂缝宽度的监测，是混凝土结构养护中的重要课题。

然而，建筑物或构筑物的混凝土结构表面的某些位置，由于地形、结构、位置等原因，如高楼的外墙或是桥梁的桥墩等，很难进行人工监测。现有技术中，有人提出了利用无人机进行拍照，再通过测量照片在电脑屏幕上所显示的宽度，并综合照片像素、显示器像素、拍照距离等因素去换算，进而推出裂缝宽度的设想。然而上述设想最大的缺陷是，由于无人机拍摄的角度尤其是与裂缝的距离是不确定的，且换算时还需要综合拍照像素、成像像素、成像分辨率等因素，故最后推算出来的结果误差较大，推算出来的数据很不精确，根本无法作为是否需要养护的依据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能精确测量裂缝实际宽度的利用无人机监测混凝土结构表面裂缝宽度的方法。

本发明的一种技术解决方案是，提供一种利用无人机监测混凝土结构表面裂缝宽度的方法，其步骤包括：

a、在无人机上安装刻度产生装置；

b、驱动无人机在目标混凝土结构表面飞行，当无人机的普通摄像头发现裂缝后，无人机悬停在裂缝前方；

c、无人机的刻度产生装置动作，使目标混凝土结构表面的裂缝附近出现刻度；

d、用无人机的高清摄像头正对裂缝拍照，使得裂缝和刻度出现在同一张照片内；

e、在电脑上用Photoshop软件对照片进行处理，将刻度移动到裂缝上；

f、直接根据刻度读出裂缝的宽度。

本发明利用无人机监测混凝土结构表面裂缝宽度的方法与现有技术相比，具有以下优点。

由于刻度和裂缝均位于同一拍摄角度、同一距离的同一张照片，这就避免了拍摄角度及距离对结果的干扰，且宽度是在该照片上直接读取，这就排除了成像像素、显示像素、照片分辨率等需要进行大量计算的复杂因素，直观、精准的测量出裂缝的实际宽度，误差很小，为是否需要养护的提供了确凿证据。

作为一种优选，步骤a中的刻度产生装置是指，无人机的机架设有弓弩，机架的顶部设有一个水平套筒，水平套筒内活动套合有一根触杆，触杆尾部与弓弩的扳机之间经一根拉索连接；弓弩上弦时，触杆前端前凸于弩箭前端；弩箭头部设有海绵顶头，海绵顶头经胶与一个带刻度的薄膜的后表面粘结，薄膜前表面也涂胶，薄膜前表面的胶的粘性大于薄膜后表面的胶；弩箭后端与弓弩之间设有连接绳；

步骤c中的动作是指，无人机沿垂直于目标混凝土结构表面的方向前进，触杆触碰到墙面而后退，带动拉索扳动扳机，弩箭射出，利用弩箭对墙面的撞击力，使得带刻度的薄膜粘结在目标混凝土结构表面的裂缝附近后，弩箭在牵引绳作用下与薄膜脱离。