[发明专利]一种测量桥梁结构裂缝的自动识别装置及方法

说明书

本发明提供了一种测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，包括，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；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。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的测量桥梁结构裂缝的自动识别装置及方法检测精度高、成本低、速度快，通过智能手机拍照结合激光测距传感器实现难以人工触及的裂缝识别。

技术领域

本发明涉及公路桥梁检测技术领域，具体而言，涉及一种测量桥梁结构裂缝的自动识别装置及方法。

背景技术

桥梁是交通工程的咽喉，随着桥梁总数增加，桥梁事故总体呈上升趋势，近年势头更甚，桥梁老龄化正加速到来。为保证桥梁的长期服役性能，需要制定实施科学、规范、合理的管护措施。但是桥梁检测发展明显迟滞，远远不能满足现阶段桥梁检测的需求。

裂缝是混凝土结构病害的最终形式，是混凝土安全检测和倒塌事故预防的重要内容。目前裂缝检测主要是采用人工检测法，这种检测方式由检测人员直接读数、记录，容易受人的主观因素影响，测量的结果不稳定，故精度和效率都较低，且劳动强度较大、耗力费时，安全性低。

现有一些专利聚焦到这一问题，提出了各自的解决方案。例如申请号为201820384820.9的实用新型专利，将一种裂缝检测装置固定在支架上，通过在混凝土表面投射网格状图像，对裂缝进行拍照，将照片传给移动客户端，实现对裂缝病害的主观判断。该专利大大节省了人力劳动，但是并未精确识别裂缝宽度。

再例如申请号为201820333816.X的专利，通过智能手机对裂缝和由安装在手机上两个点状的激光二极管所发出的光斑进行拍照，依靠图像处理技术，将裂缝像素和激光光斑的像素进行对比、计算并将检测结果的信息存储在智能手机中，以实现可视快速化的检测目的。该专利在节省人力劳动的同时，理论上可以精确识别裂缝的宽度。但由于摄影光圈问题，不能保证同等距离的图像中光斑大小相同，且光斑易受日光的影响，实操性存在问题。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种测量桥梁结构裂缝的自动识别装置及方法，旨在解决现有技术中，桥梁结构裂缝容易受人的主观因素影响，导致测量精度和效率都较低的技术问题。

本发明提出了一种测量桥梁结构裂缝的自动识别方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。