[发明专利]一种桥梁防撞墙病害数据采集建模系统及方法

说明书

本发明属于桥梁监测技术领域，具体涉及一种桥梁防撞墙病害数据采集建模系统及方法。一种桥梁防撞墙病害数据采集建模系统，包括三维影像采集装置，三维影像采集装置包括内侧相机、顶面相机和外侧相机；还包括影像建模系统，内侧相机、顶面相机和外侧相机分别与影像建模系统电连接，影像建模系统用于生成三维模型。一种桥梁防撞墙病害数据采集建模方法，包括如下步骤：S1：内侧相机、顶面相机和外侧相机采集防撞墙的三面影像；S2：影像预处理；S3：数据导入和空三计算；S4：构建TIN模型；S5：纹理映射。本发明提供了一种可采集防撞墙三面影像并通过影像建模系统生成三维模型的桥梁防撞墙病害数据采集建模系统及方法。

技术领域

本发明属于桥梁监测技术领域，具体涉及一种桥梁防撞墙病害数据采集建模系统及方法。

背景技术

桥梁防撞墙作为桥梁的附属结构物，它不仅是重要的安全防护物，而且其线型和表面光洁度也直接影响到桥梁的美观和质量。由于防撞墙直接暴露于自然环境中，受酸、碱、特别是盐融雪剂等有害物质的侵蚀、中性化、冻融破坏，往往几年间就会发生裂纹、混凝土剥落露筋等病害，影响防撞墙的使用寿命和外观环境，严重时造成防撞墙钢筋的严重锈蚀，会削弱防撞墙的安全性能，形成安全隐患，因此桥梁运营管理单位需定期对防撞墙进行维修保养。在对防撞墙进行维修保养前，需对其存在的病害进行数据采集，为维修保养提供数据支撑。

目前，我国大部分桥梁防撞墙病害的数据采集工作都采用人工采集。这种人工采集的方式有以下几点不足：第一、采集效率低下，成本较高，不经济；第二、采集过程往往受到作业人员个人主观素质(如操作水平、责任心等)的影响，采集的影像资料不准确、不全面；第三、人工采集通常以图片和影像的形式留存，信息相对零碎，不便于后期查阅；第四、防撞墙外侧病害数据采集时，高处作业危险性较大，安全隐患高。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可采集防撞墙三面影像并通过影像建模系统生成三维模型的桥梁防撞墙病害数据采集建模系统及方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种桥梁防撞墙病害数据采集建模系统，包括三维影像采集装置，三维影像采集装置包括位于防撞墙内侧的内侧相机、位于防撞墙上侧的顶面相机和位于防撞墙外侧的外侧相机；还包括影像建模系统，内侧相机、顶面相机和外侧相机分别与影像建模系统电连接，影像建模系统用于生成三维模型。

内侧相机位于防撞墙内侧，顶面相机位于防撞墙上方，外侧相机位于防撞墙外侧，从而防撞墙的三面均能被拍摄，避免了人工操作时拍摄不方便的情况。在三面拍摄的情况下，影像建模系统可根据三面影像生成三维模型，采集数据以具有空间几何信息和表面纹理信息的三维模型形式表达，可为病害的整治提供有效的数据支撑。

作为本发明的优选方案，所述三维影像采集装置还包括底座，底座上连接有内立杆，内立杆的另一端连接有横杆，横杆的另一端连接有外立杆，内侧相机安装于内立杆上，顶面相机安装于横杆上，外侧相机安装于外立杆上。内立杆位于防撞墙内侧，横杆位于防撞墙上方，外立杆位于防撞墙外侧，从而内侧相机、顶面相机和外侧相机均在安装到确定位置，方便对防撞墙各侧进行影像采集。

作为本发明的优选方案，所述底座的底部安装有滚轮，底座上安装有驱动机构，驱动机构的输出轴与其中一个滚轮的转轴连接。在进行影像采集的过程中，驱动机构驱动底座移动，从而内侧相机、顶明相机和外侧相机能在移动的过程中对防撞墙进行连续拍照，从而防撞墙各处的影像信息均能被采集。

作为本发明的优选方案，所述驱动机构包括电机，电机的输出轴连接有减速器，减速器的输出轴与滚轮的转轴连接，电机和减速器安装于底座上。电机驱动减速器动作，减速器驱动滚轮转动，从而底座能沿着防撞墙移动。