[发明专利]一种基于无人机的桥梁健康检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于无人机的桥梁健康检测系统，其特征在于，所述桥梁健康检测系统至少包括：

数据采集子系统(1)，其包括无人机(101)，所述无人机(101)上设有摄像设备(1011)，所述摄像设备(1011)用于对待测桥梁进行图像采集，获得检测裂缝数据，所述检测裂缝数据包括检测裂缝宽度数据、检测裂缝长度数据、检测裂缝面积数据以及检测裂缝位置信息；

数据库(2)，其用于预存多组历史裂缝数据，所述历史裂缝数据包括历史裂缝宽度数据、历史裂缝长度数据、历史裂缝面积数据以及历史裂缝位置信息；

数据分析单元(3)，其包括危害模拟模块(301)，所述危害模拟模块(301)用于接收所述检测裂缝数据，从数据库(2)中提取与所述检测裂缝数据对应的待测桥梁以及裂缝位置均相同的所述历史裂缝数据，将所述历史裂缝数据与所述检测裂缝数据进行统计分析，对裂缝的未来发展趋势进行预测，并获得裂缝预测数据，所述裂缝预测数据包括裂缝预测宽度数据、裂缝预测长度数据、裂缝预测面积数据以及裂缝预测位置信息；所述数据分析单元(3)还用于提取所述检测裂缝数据，并存入所述数据库(2)，作为更新后的所述历史裂缝数据；

所述数据分析单元(3)还包括：

数据预筛选模块(302)，用于接收所述检测裂缝数据，并识别所述检测裂缝数据的所述检测裂缝宽度数据，筛选出所述检测裂缝宽度数据中裂缝宽度超过安全宽度范围的所述检测裂缝数据，将筛选出的所述检测裂缝数据记作有效裂缝数据，所述有效裂缝数据包括有效裂缝宽度数据、有效裂缝长度数据、有效裂缝面积数据以及有效裂缝位置信息；

危害模拟模块(301)接收所述有效裂缝数据，从所述数据库(2)中提取与所述有效裂缝数据的待测桥梁以及裂缝位置均相同的所述历史裂缝数据，将所述历史裂缝数据与所述有效裂缝数据进行统计分析，对所述裂缝的未来发展趋势进行预测，并获得所述裂缝预测数据；

所述历史裂缝数据还包括：历史危害级别；

所述数据分析单元(3)还包括：裂缝评级模块(303)，用于接收所述检测裂缝数据，根据桥梁检测标准对所述检测裂缝数据进行评级，所述评级的结果记作检测危害级别；

所述数据分析单元(3)还包括：三维重建模块(304)，其根据所述无人机(101)的采集图像数据构建实际桥梁包括裂缝情况的立体图像；

所述采集图像数据为所述摄像设备(1011)对待测桥梁进行图像采集时获得的，是获得所述检测裂缝数据的数据基础；

所述数据分析单元(3)还包括：

数据更新模块(306)，用于提取所述检测裂缝数据、与其对应的所述检测危害级别以及所述采集图像数据，并存入所述数据库(2)，作为更新后的所述历史裂缝数据。

2.一种基于权利要求1所述的基于无人机的桥梁健康检测系统的桥梁健康检测方法，其特征在于，所述桥梁健康检测方法包括以下步骤：

S1：建立数据库，将多组历史裂缝数据存储于数据库中，所述历史裂缝数据包括历史裂缝宽度数据、历史裂缝长度数据、历史裂缝面积数据以及历史裂缝位置信息；

S2：借助无人机采集待测桥梁进行图像采集，获得检测裂缝数据，所述检测裂缝数据包括检测裂缝宽度数据、检测裂缝长度数据、检测裂缝面积数据以及检测裂缝位置信息；

S3：接收所述检测裂缝数据，从所述数据库中提取与所述检测裂缝数据对应的待测桥梁以及裂缝位置均相同的所述历史裂缝数据，将所述历史裂缝数据与所述检测裂缝数据进行统计分析，对裂缝的未来发展趋势进行预测，并获得裂缝预测数据，所述裂缝预测数据包括裂缝预测宽度数据、裂缝预测长度数据、裂缝预测面积数据以及裂缝预测位置信息，提取所述检测裂缝数据存入所述数据库，作为更新后的所述历史裂缝数据；

所述桥梁健康检测方法的步骤S3前还包括以下步骤：

识别所述检测裂缝数据的所述检测裂缝宽度数据，筛选出所述检测裂缝宽度数据中裂缝宽度超过安全宽度范围的所述检测裂缝数据，记作有效裂缝数据，所述有效裂缝数据包括有效裂缝宽度数据、有效裂缝长度数据、有效裂缝面积数据以及有效裂缝位置信息；

在S3中，在接收所述检测裂缝数据时，仅将所述历史裂缝数据与所述有效裂缝数据进行统计分析，对所述裂缝的未来发展趋势进行预测，并获得所述裂缝预测数据；

所述历史裂缝数据还包括历史危害级别；

所述桥梁健康检测方法的步骤S3后还包括以下步骤：

接收所述检测裂缝数据，根据桥梁检测标准对所述检测裂缝数据进行评级，所述评级的结果记作检测危害级别；

所述桥梁健康检测方法的步骤S3后包括以下步骤：根据采集图像数据构建实际桥梁包括裂缝情况的立体图像；

所述采集图像数据为对待测桥梁进行图像采集时获得的，是获得所述检测裂缝数据的数据基础；

所述桥梁健康检测方法的步骤S3后包括以下步骤：

提取所述检测裂缝数据、与其对应的所述检测危害级别以及所述采集图像数据，并存入所述数据库，作为更新后的所述历史裂缝数据。