[发明专利]一种测量桥梁结构裂缝的自动识别装置及方法

权利要求书

1.一种测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1:将激光测距传感器固定在智能手机摄像头旁，并通过连接线和智能手机连接；

步骤S2:智能手机拍摄裂缝照片，同时通过激光测距传感器自动存储手机到裂缝之间的拍摄距离L；

步骤S3:对手机拍摄的照片进行边缘检测，标定裂缝边缘、识别照片中裂缝的位置；

步骤S4:根据裂缝宽度在照片中所占像素数比与其实际物理宽度之间的坐标转换公式，计算裂缝的实际宽度。

2.根据权利要求1所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述激光测距传感器与所述智能手机摄像头平行设置，当激光测距传感器与智能手机摄像头等高时，智能手机摄像头与裂缝之间的距离A等于L，当激光测距传感器高于手机摄像头时，测量激光测距传感器与手机摄像头之间的高度差C，智能手机摄像头与裂缝之间的距离A等于L+C，当激光测距传感器低于手机摄像头时，测量激光测距传感器与手机摄像头之间的高度差C，智能手机摄像头与裂缝之间的距离A等于L-C。

3.根据权利要求1所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S3中，对手机拍摄的照片进行边缘检测前，对照片进行灰度化、去噪及平滑、锐化处理，用以降低光照、尘土对照片造成的影响。

4.根据权利要求3所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用Canny算子对手机拍摄的照片进行边缘检测。

5.根据权利要求2所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，其特征在于，所述步骤S4中，裂缝的实际宽度W_裂缝宽度通过公式(1)计算：

W_裂缝宽度＝H·D_裂缝像素/D_实际像素 (1)

式中，H表示照片中裂缝的宽度，D_裂缝像素表示裂缝在照片中所占的像素点，D_实际像素表示照片的像素。

6.根据权利要求5所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，其特征在于，公式(1)中，照片中裂缝的宽度H通过公式(2)计算：

H＝Lh/f (2)

式中，h表示镜头的直径，f表示焦距，L表示焦点至裂缝底部的距离，其数值等于A-f。

7.一种测量桥梁结构裂缝的自动识别装置，其特征在于，包括智能手机(1)、激光测距传感器(2)、支架(3)、夹持单元(5)；

所述激光测距传感器(2)平行于摄像头(11)设置，且通过连接线和智能手机(1)连接；

所述支架(4)至少包括两平行设置的横杆(33)；

所述夹持单元(5)穿设在所述横杆(33)上，且沿所述横杆(33)轴向滑动，所述夹持单元(5)用以夹持所述智能手机(1)。

8.根据权利要求7所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别装置，其特征在于，所述夹持单元(5)包括两对称设置的夹持本体(51)、第一弹簧(52)；

所述第一弹簧(52)的两端分别与两所述夹持本体(51)固接；

所述夹持本体(51)端部设置有夹持部(54)。

9.根据权利要求8所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别装置，其特征在于，所述夹持单元(5)还包括压紧单元(53)，所述压紧单元(53)固接于每个所述夹持本体(51)相对的侧壁上，用以压紧所述智能手机(1)，所述压紧单元(53)包括固定板(531)、第二弹簧(532)、压板(533)；

所述固定板(531)端部固接在所述夹持本体(51)上，

所述压板(533)平行于所述固定板(531)设置；

所述第二弹簧(532)其一端与所述固定板(531)侧壁固接，另一端与所述压板(533)侧壁固接。

10.根据权利要求7所述的测量桥梁结构裂缝的自动识别装置，其特征在于，还包括设置于所述支架(3)底侧的调节单元(31)，所述调节单元(31)用以调节所述横杆(33)的水平度，所述调节单元(31)包括连接块(311)、螺杆(312)，所述连接块(311)上设置有供所述螺杆(312)穿过的螺纹孔。