[发明专利]一种桥梁质量检测中的裂缝检测方法

说明书

本发明涉及桥梁质量检测中的裂缝检测方法，可有效解决将机器视觉技术、现代传感技术、数据分析处理技术、计算技术融合到桥梁质量检测之中，获取对被检测桥梁连续、稳定的裂缝图像，以实现桥梁质量的裂缝自动化检测，确保桥梁安全使用的问题，方法是，安装设备，采集裂缝图像，对图像进行图像灰度化、灰度级变换、图像滤波的预处理，裂缝目标和图像背景区分出来，以鉴别裂缝，提取裂缝参数，裂缝细化得到骨架脊线，剔除毛刺,计算裂缝宽度，得到桥梁裂缝的真实最大宽度。本发明方法科学，易操作，检测效果好，能够快速、精确地实现桥梁裂缝的鉴别，提高桥梁裂缝自动化检测水平，有效地保障了交通运输的畅通和安全。

技术领域

本发明涉及交通建设，特别是一种桥梁质量检测中的裂缝检测方法。

背景技术

随着经济和科技的日益增强，公路交通事业也迅猛发展。桥梁是交通道路建设的重要组成部分，与人们的出行安全和交通畅通息息相关。但目前鉴于混凝土桥的优势以及我国的国情，桥梁建设仍以混凝土桥为主。

混凝土桥梁在建设和使用过程中，易受到自然力和人为因素的影响，诸如温度应力、荷载、材料老化、人工浇筑方式等，随时间的推移，会不可避免地产生损害。这些损害的表现形式有多种，如混凝土脱落、碳化、裂缝、钢筋锈蚀、桥墩下沉等，对桥梁的安全与寿命构成严重威胁，情况严重时导致桥梁坍塌事故，给生命财产带来不可挽回的损失。

裂缝作为桥梁病害的一种，对桥梁的安全运营有重大影响，调查发现90％以上的桥梁损坏均由裂缝引起。当裂缝宽度超过0.2～0.3mm以上时，混凝土可能出现碳化、表面层脱落、内部钢筋腐蚀等现象，其强度和刚度会因此大大降低，同时，桥梁的承重能力随之下降，严重时，甚至发生坍塌事故。因此，必须限制混凝土结构中裂缝的宽度，对构成威胁的裂缝采取补救措施，避免出现桥梁坍塌事故，保证交通的畅通运行。定期地开展桥梁巡视和维护工作，通过对裂缝形状特征(如长度、宽度、深度)的识别和检测来准确评估各种裂缝对桥梁建设带来的风险，这具有积极的现实意义。

由于桥梁在结构及材料上存在的问题，裂缝的产生难以避免，因此及时发现裂缝并对其进行检测是一项相当重要的工作，对构成威胁的裂缝及时采用对应的解决措施，防止安全事故发生是必不可少的。目前，国内外对桥梁裂缝的检测普遍采用人工检测的方法，即技术人员直接检测裂缝，或借助一些简单的仪器、设备等辅助工具来完成桥梁裂缝的检测。该方法操作灵活简单，但是主要存在：第一是需要技术人员深入到桥底下，劳动强度大，耗时费力，难以保障技术人员安全；第二是技术人员需要直接读数、记录，人为误差等主观性误差较大，对技术人员技术水平要求高，而且获得的测量结果的稳定性与准确性难以保证。借助于桥梁检测车，可以克服第一个缺点，但是，对于第二个缺点，如何安全、平稳地采集到高质量的裂缝图片，以及如何对图片进行分析，从而快速检测出裂缝，这依然是一个亟待解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种桥梁质量检测中的裂缝检测方法，可有效解决将机器视觉技术、现代传感技术、数据分析处理技术、计算技术融合到桥梁质量检测之中，获取对被检测桥梁连续、稳定的裂缝图像，以实现桥梁质量的裂缝自动化检测，确保桥梁安全使用的问题。

本发明解决的技术方案是，一种桥梁质量检测中的裂缝检测方法，包括以下步骤：

(1)、安装设备：

将检测车行驶至桥梁待检测区域上方，并在检测车上安装向下的机械臂，在机械臂下部安装与桥梁待测部位平行的直线轨道，将直线轨道固定在装在桥墩上的工作平台上，将行走小车安装在直线轨道上，使行走小车沿着直线导轨进行往复运动，行走小车与控制主机(另配，图中未显示)相连，将环形LED光源、CCD相机经垂直升降台装在行走小车上方，调整相机镜头与桥梁底面的距离，由控制主机实现行走小车的往复行走及定位；

(2)、裂缝图像的采集：