[发明专利]一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测装置，其特征在于，包括：桥梁检测车主体、横臂、第一液压油缸、第一连接支架、第二液压油缸、纵臂和采集机构总成；

桥梁检测车主体能够在待测桥梁的桥面上行走，同时用于作为整个桥梁缺陷检测装置的支撑部件；

横臂的一端与桥梁检测车主体固定连接，另一端与第一连接支架的上端铰接；第一连接支架的下端与纵臂的上端铰接，纵臂的下端与采集机构总成连接；

采集机构总成包括用于采集图像的单目面阵相机；

第一液压油缸的缸体端铰接在横臂上，第一液压油缸的推杆端铰接在第一连接支架上；第二液压油缸的推杆端铰接在第一连接支架上，第二液压油缸的缸体端铰接在纵臂上；

还包括：第三液压油缸和第二连接支架；

第二连接支架铰接在纵臂的下端；第三液压油缸的推杆端铰接在第二连接支架上，第三液压油缸的缸体端铰接在纵臂上；

采集机构总成设置于第二连接支架上。

2.根据权利要求1所述的一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测装置，其特征在于，采集机构总成还包括：第一电机、横梁、行走装置和轨道；

第一电机固定安装在第二连接架上；横梁固定设置在第一电机的输出轴上；横梁上设置有轨道；行走装置可移动的设置于轨道上；

行走装置上设置有单目面阵相机。

3.根据权利要求2所述的一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测装置，其特征在于，行走装置具体包括：行走机构和安装架；

行走机构包括旋转轴、移动轮、光电编码器和第二电机；第二电机的输出轴与旋转轴相连接；旋转轴上设置有移动轮和光电编码器；

安装架设置在行走机构上，安装架上安装有激光位移传感器和单目面阵相机。

4.根据权利要求3所述的一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测装置，其特征在于，安装架上还设置有照明装置。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测装置，其特征在于，横梁上还安装有加速度计和激光陀螺。

6.一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测方法，其特征在于，基于权利要求2至5中任一项所述的一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测装置，包括以下步骤：

桥梁缺陷检测图像的采集过程：

步骤1.1，通过桥梁检测车主体带动所述桥梁缺陷检测装置至预设采集点；

步骤1.2，通过第一液压油缸、第二液压油缸和第三液压缸的伸缩，通过第一电机带动横梁转动，调整采集机构总成中的单目面阵相机至预设图像采集位置；

步骤1.3，单目面阵相机在轨道上移动，完成桥梁一个横截面上的缺陷检测图像的采集；

步骤1.4，重复步骤1.1至步骤1.3，直至整个桥梁的图像采集完毕；

桥梁缺陷检测图像的拼接过程：

步骤2.1，对步骤1.4采集的图像中的相邻图像提取SURF特征点；

步骤2.2，运用NN匹配算法对步骤2.1获得的特征点进行粗匹配；

步骤2.3，运用改进的RANSAC算法对粗匹配的特征点进行提纯；

步骤2.4，根据步骤2.3提纯后的特征点，基于最小二乘法，获得相邻图像的像素映射关系；

步骤2.5，根据步骤2.4获得的相邻图像的像素映射关系，将相邻的图像依次映射到一幅图像上，最终获得桥梁检测的整体图像。

7.根据权利要求6所述的一种基于单目面阵相机的桥梁缺陷检测方法，其特征在于，步骤1.2中，单目面阵相机的摄像头距桥底面待测区域的距离在2m±0.28m范围内。