[发明专利]一种基于系留无人机的大型桥梁检测方法及检测装置

说明书

本发明公开了一种基于系留无人机的大型桥梁检测方法及检测装置，其中，检测方法包括步骤：将系留电源布置在桥面上，无人机从桥面起降，对桥梁表面进行检测；或者，将系留电源布置在地面上，无人机从地面起降，对桥梁表面进行检测。本发明基于系留无人机，提供了两种桥梁检测的作业方法，操作人员处于桥面或桥下安全地带，安全有保证，而且作业简单，同时不影响正常交通；此外系留无人机有地面供电，可以连续飞行，能够满足续航的要求。

技术领域

本发明涉及图像识别处理领域，尤其涉及一种基于系留无人机的大型桥梁检测方法及检测装置。

背景技术

近十几年，我国交通事业的发展迅速，桥梁公路里程不断增加，截止到2015年底，全国桥梁公路达到77.92万座，4592.77万米。其中，特大桥梁3894座、690.42万米，大桥79512座、2060.85万米。同时，近年来随着国家路网的不断完善和物流产业的迅猛发展，公路交通流量显著增长，超大型运输车和超重车数量日益增多，桥梁在服役年限里加速了老化和破损，难以适应日益增长的交通运输量需求。据不完全统计，我国公路路网中有超过10万座桥梁被定为危桥。众多因素降低了桥梁承载能力和耐久性，甚至影响运营的安全，由此引起的一系列问题都需要相应的维修、改造和加固来解决，而这些工作又必须在对桥梁结构进行详细和全面检测的基础上才能进行。因此，准确、高效的桥梁检测工作十分重要。

目前，常用的桥梁检测方法有很多种，例如支架检测、望远镜检测、爬壁机器人、桥梁检测车、桥梁承载能力检测等。不过，这些现有的大型桥梁检测方式还存在一些不足:1)可操作的难度非常大，对于桥梁的高墩结构以及涉水区段等，存在一定的检测盲区；2)实时性差，桥梁损坏事故发生后不能快速检测桥梁的最新情况；3)危险系数比较高，给检测人员带来一定的安全风险；4)进行桥梁的静载或动载检测会严重影响正常交通。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于系留无人机的大型桥梁检测方法及检测装置，旨在解决现有的桥梁检测方法操作难度大、不安全、并且会影响正常的交通运行的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于系留无人机的大型桥梁检测方法，包括步骤：

将系留电源布置在桥面上，无人机从桥面起降，对桥梁表面进行检测；

或者，将系留电源布置在地面上，无人机从地面起降，对桥梁表面进行检测。

所述的基于系留无人机的大型桥梁检测方法，其中，对桥梁表面进行检测的步骤包括：

步骤S1：获取桥梁表面的初始影像，以及所述初始影像与桥梁表面对应的位置信息；

步骤S2：对所述初始影像进行灰度校正，以去除辅助光照不均引起的噪声信号，得到校正后的影像；

步骤S3：将所述校正后的影像分成三个级别：像素级影像、单元级影像和块级影像，然后基于所述像素级影像到单元级影像的灰度计算，消除随机噪声信号；基于所述单元级影像的块级影像进行邻域差分直方图分割计算，消除桥梁表面的背景信号，从而检测出桥梁表面的裂缝区域；

其中，所述单元级影像是指裂缝影像的一部分，所述块级影像是指裂缝区域整体的影像。

步骤S4：对所述裂缝区域进行边缘跟踪，提取裂缝的几何特征。

所述的基于系留无人机的大型桥梁检测方法，其中，所述步骤S1中，获取所述初始影像与桥梁表面对应的位置信息，具体方法包括：采用惯性导航系统和/或GPS系统定位。

所述的基于系留无人机的大型桥梁检测方法，其中，所述步骤S2包括：

步骤S21、将所述初始影像的影像行中各像元与所述影像行的均值求差，得到差值影像行；