[发明专利]基于图像识别技术的偏差检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于图像识别技术的偏差检测系统及方法，涉及桥梁或铁路线路养护维护检测技术领域。该系统包括：无人机，包括摄像装置，用于拍摄线路图片；图像处理模单元，用于识别线路图片并构造三维模型；检测单元，用于将不同时间段的三维模型进行对比，检测线路中心线的偏差。该方法包括如下步骤：采用具有摄像装置的无人机拍摄线路图片；识别线路图片，构造三维模型；对比不同时间段的三维模型，检测线路的中心线的偏差。本发明采用无人机拍摄图片进行检测，不需要占用线路，检测效率高、成本低、安全性高，而且通过图片构建三维模型，对比不同时期的三维模型，达到检测线路偏差的目的，检测方便、检测精度高。

技术领域

本发明涉及桥梁或铁路线路养护维护检测技术领域，具体是涉及一种基于图像识别技术的偏差检测系统及方法。

背景技术

对于桥梁或铁路线路检查而言，需要定期进行检查、养护及修整工作，在这过程中需要对线路进行偏差检测。目前，对于铁路线路与桥梁梁跨中心线的偏差主要依靠人工进行测量，而且通过铁路线路检查仪只能检查线路的平整度及宽度偏差。线路中心线偏差检查一般需要对梁体和轨道中心线均进行测量，由于测量需要的人员，设备较多，铁路线路较长，使得每次所需要的测量周期也较长，往往需要几年才能进行一次检测。

实际中，铁路在列车蛇形波横向力及温度作用下，尤其是铁路弯曲段，铁梁体及轨道线路偏差对于墩柱及支座的受力有较大的影响。鉴于此，《铁路桥隧建筑物修理规则》中对铁路线路偏差规定如下：钢梁不大于50mm，钢梁、圬工梁均不应大于50mm。超过偏差限值时应进行检算。

线路偏差检查由于需要在线路上进行，因此需要申请天窗点进行检测施工，这样限制了轨道线路检查的作业时间，并增加了作业人员的安全风险，使得桥梁轨道线路偏差检查成为效率低，检测成本高、检测精度差及存在安全风险的作业内容。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于图像识别技术的偏差检测系统及方法。本发明采用无人机拍摄图片进行检测，不需要占用线路，检测效率高、成本低、安全性高，而且通过图片构建三维模型，对比不同时期的三维模型，达到检测线路偏差的目的，检测方便、检测精度高。

本发明提供一种基于图像识别技术的偏差检测系统，用于对桥梁或铁路的线路的偏差进行检测，包括：

无人机，包括摄像装置，用于拍摄线路图片；

图像处理模单元，用于识别所述线路图片并构造三维模型；

检测单元，用于将不同时间段的三维模型进行对比，检测线路中心线的偏差。

在上述技术方案的基础上，所述线路图片包括线路和线路预设范围内的标定参照物；

对应地，所述三维模型也包括线路和线路预设范围内的标定参照物；

所述检测单元还用于模拟出三维模型的线路的中心线，将不同时间段的三维模型的标定参照物对应重合，测量中心线的偏差。

在上述技术方案的基础上，所述图像处理模单元还用于结合无人机的飞行状态信号对图片进行处理；

所述飞行状态信号包括飞行空间坐标、倾斜角度和竖向偏转角度。

在上述技术方案的基础上，所述无人机装载有GPS和陀螺仪，GPS用于定位无人机的飞行空间坐标，陀螺仪用于定位倾斜角度和竖向偏转角度。

在上述技术方案的基础上，所述线路图片至少包括三张不同的角度的图片；

所述图像处理模单元用于根据每张图片拍摄时的飞行状态信号，确定每张图片上任意点的坐标，根据三张图片中该点的坐标确定三维模型中该点的空间坐标。

本发明还提供一种基于图像识别技术的偏差检测方法，用于对桥梁或铁路的线路的偏差进行检测，包括如下步骤：