[发明专利]一种基于机器视觉技术的路桥病害自动检测方法

说明书

本发明提供了一种基于机器视觉技术的路桥病害自动检测方法，包括以下步骤：获取桥梁数据、获取桥梁图像和原始图片、图像处理、图像建模、数据建模、模型融合、模型对比和确定病害位置；本发明通过爬壁机器人的视觉技术获取桥梁的图片、距离及框架，通过无人机的视觉技术再次获取桥梁的图片样本，两次收集，数据更全面，且获取该桥梁的原始图片数据作为对比文件，将视觉技术拍摄的图片和对比文件分别构建可视化实时桥梁矢量模型、可视化对比桥梁矢量模型，并将之前获取的框架建模成时空坐标，融合入可视化实时桥梁矢量模型，通过该融合模型与可视化对比桥梁矢量模型对比，即可判断桥梁病害情况，整个过程更加方便，效率高。

技术领域

本发明涉及路桥检测技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉技术的路桥病害自动检测方法。

背景技术

目前路桥检测方法主要通过现场人工检测或者借助梁检测车等检测设备搭载人员接近桥梁，依靠人眼目测检查桥梁缺陷、病害；

这种检测方法需要大量的人力，而且需要检测很多天，及其浪费人力物力，效率低，同时，在检测过程中，由于人眼的缺陷性，难以全面检测桥梁的病害，存在忽略的位置，影响整体的检测效果，因此，本发明提出一种基于机器视觉技术的路桥病害自动检测方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于机器视觉技术的路桥病害自动检测方法，该基于机器视觉技术的路桥病害自动检测方法通过爬壁机器人的视觉技术获取桥梁的图片、距离及框架，通过无人机的视觉技术再次获取桥梁的图片样本，两次收集，数据更全面，且通过模型对比，将不同的颜色和纹理要素标注出来，结合相关摄像机拍摄图片，即可判断桥梁病害情况，整个过程更加方便，效率高，模型对比，误差小。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于机器视觉技术的路桥病害自动检测方法，包括以下步骤：

步骤一：获取桥梁数据

将爬壁机器人吸附到桥梁的侧壁，启动爬壁机器人沿着桥梁侧壁移动，同时将爬壁机器人通过无线网络连接计算机绘图软件，爬壁机器人在移动的过程中，利用机器人上的高清摄像头拍摄桥梁表面的图片，同时利用机器人的红外测距仪测量桥梁表面各落差面的尺寸和距离，计算机绘图软件跟随机器人的移动绘画出桥梁的框架；

步骤二：获取桥梁图像和原始图片

启动无人机，利用无人机上的CCD摄像机、红外线光感仪再次获取桥梁的图像样本，然后接通市政数据网站，利用外部源、桥梁图片库及相应的传统知识库作为数据源，获取该桥梁的原始图片数据，建为多源对比数据；

步骤三：图像处理

对步骤一中的高清摄像头拍摄桥梁表面的图片和步骤二中无人机获取的桥梁图像样本进行预处理，先降噪，获取图像中桥梁图层的颜色纹理分布，构成颜色样本集，然后对颜色样本集除重，对颜色、纹理交接处进行标记，集成为实时影像库，同时，提取多源对比数据中桥梁图层的颜色纹理分布并除重，对颜色、纹理交接处进行标记，集成为对比影像库；

步骤四：图像建模

将实时影像库和对比影像库的图像数据进行三维模型3D可视化，分别构建实时桥梁模型和对比桥梁模型，并对两个模型中相对应的颜色特征、纹理特征的数值矢量化，完成可视化实时桥梁矢量模型、可视化对比桥梁矢量模型；

步骤五：数据建模