[发明专利]一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统

权利要求书

1.一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：包括无人机模块、行走区域标定模块、路径规划模块、图像采集模块、图像处理模块和表面缺陷识别模块；

无人机模块，用于待检测土木工程建筑外观图像的采集；

行走区域标定模块，采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理，基于连通分量的形态学区域特征去除小面积杂点噪声，完成窗户、台阶和镂空所在位置的识别，并基于连通分量外接矩形的长宽比进行墙面窗户、台阶和镂空形状和尺寸的识别，完成爬行机器人行走区域的标定；

路径规划模块，基于行走区域标定模块的标定结果进行爬行机器人行走路径和蛇形机械手工作路径的规划，并将规划完成后的路径发送到爬形机器人和蛇形机械手；

图像采集模块，包括爬行机器人以及通过蛇形机械手安装在爬行机器人上的摄像头，用于待检测土木工程表面图像的采集；

图像处理模块，用于完成土木工程表面图像角度的调节，并基于每一副土木工程表面图像自带的定位信息完成所有图像的拼接；

表面缺陷识别模块，采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行完成拼接后的图像进行图像去噪和图像增强预处理；采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理，基于连通分量的形态学区域特征去除小面积杂点噪声，完成土木工程表面脱落、裂缝、凹陷和空鼓所在位置的识别；并基于连通分量外接标尺进行土木工程表面裂缝、凹陷和空鼓形状和尺寸识别，完成土木工程表面缺陷的识别。

2.根据权利要求1所述的一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：所述爬行机器人、摄像头内均安装有一三维数字罗盘，用于爬行机器人、摄像头状态的获取。

3.根据权利要求1所述的一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：所述摄像头内安装有一GPS定位模块，用于摄像头所在位置的获取。

4.根据权利要求1所述的一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：所述爬行机器人通过双目视觉传感器及激光雷达来检测机器人周围环境的障碍信息，并通过三维数字罗盘掌握自身的姿态信息，实现爬行机器人的避障及越障。

5.根据权利要求1所述的一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：所述行走区域标定模块、路径规划模块、图像处理模块和表面缺陷识别模块内载于手持终端内。

6.根据权利要求5所述的一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：所述手持终端内还设有一裂缝/凹陷/空鼓面积计算模块，用于根据预设的图形模板面积计算算法进行各区域裂缝/凹陷/空鼓面积的计算，并根据每一个图像所对应的缩放比例进行面积比例的换算，并将所有的换算结果进行统计，得裂缝/凹陷/空鼓总面积。

7.根据权利要求5所述的一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：所述手持终端内还设有一土木工程表面情况预测模块，基于预设的BP神经网络模型进行土木工程表面未来发展情况的预测，并输出预测结果。

8.根据权利要求1所述的一种用于土木工程结构表观缺陷的评定检测系统，其特征在于：所述爬行机器人内载有图像标记储存模块和射频发射模块；

图像标记储存模块，用于将摄像头采集到的图像用其当下所在的定位数据以及三维姿态数据标记后储存到数据库中；

射频发射模块，用于将完成标记后的图像发送到手持终端。