[发明专利]一种基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法

权利要求书

1.一种基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，包括码头整体结构测量步骤和基材强度测量步骤，所述码头整体结构测量步骤用于通过无人机获取码头整体结构图像信息并建立三维立体模型；所述基材强度测量步骤用于根据三维立体模型选定若干测量位置，并测量若干测量位置的主要结构构件基材的结构强度参数；

所述分析方法包括将若干测量位置的基材结构强度参数载入三维立体模型中生成码头整体承载力分布模型。

2.根据权利要求1所述的基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，所述码头整体结构测量步骤包括：

步骤S21、根据码头位置参数及其整体尺寸参数设定飞行轨迹；

步骤S22、无人机按照所述飞行轨迹对码头整体结构进行图像拍摄，生成若干初始图像；

步骤S23、立体模型生成子步骤，根据若干所述初始图像信息构建三维立体模型。

3.根据权利要求2所述的基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，所述无人机上设置有摄像机和飞行姿态控制机构，所述飞行姿态控制机构包括设置在无人机内部的陀螺仪，用于检测无人机的水平方位和偏转角度；码头包括若干主要结构构件基材和设置在若干所述主要结构构件基材上的建筑面，所述码头位置参数包括根据主要结构构件基材和建筑面的相对位置对每个主要结构构件基材设定的位置编码，所述整体尺寸参数包括各个主要结构构件基材之间的相对距离。

4.根据权利要求3所述的基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤S21包括飞行轨迹设定策略，所述飞行轨迹设定策略包括依据所述摄像机的摄像范围和码头各个主要结构构件基材之间的水平距离设定水平拍照间距，以使摄像头处于预设的拍照点时能同时拍摄三至五个主要结构构件基材的图像信息，且各个主要结构构件基材的图像之间没有重叠；

所述飞行轨迹设定策略还包括使无人机的飞行轨迹处于同一水平面上且保持匀速飞行。

5.根据权利要求4所述的基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤S22包括拍照策略，所述拍照策略包括依据无人机的飞行速度和飞行轨迹以及主要结构构件基材之间的相对距离设定拍照频率，以使每个主要结构构件基材均至少包括三个不同角度的拍摄图像。

6.根据权利要求5所述的基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤S23还包括：

步骤S2301、对每张初始图像进行区域分解生成三至五个分解主要结构构件区域图像；

步骤S2302、针对所述分解主要结构构件区域图像做特征提取处理提取出相应的主要结构构件图像；

步骤S2303、对所述主要结构构件图像进行尺寸计算生成位置损伤指数。

7.根据权利要求6所述的基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤S23还包括依据每个主要结构构件基材的位置编码对所有分解主要结构构件区域图像进行分组，将同一位置编码的主要结构构件基材的分解主要结构构件区域图像形成一组，根据组内的所有位置损伤指数及其相应的损伤位置计算生成主要结构构件损伤指数。

8.根据权利要求7所述的基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，其特征在于，所述基材强度测量步骤包括：

步骤S11、依据主要结构构件基材的主要结构构件损伤指数的严重程度选取若干基材强度测量点；

步骤S12、采用超声回弹法分别对若干所述测量点的基材强度进行测量，并将基材强度数据及对应位置编号输入至计算平台；

步骤S13、计算平台对多组主要结构构件损伤指数及基材强度数据进行数据统计，建立起基材强度数据与主要结构构件损伤指数的数据关系，并加入主要结构构件损伤位置之间的距离的修正因数进行修正；

步骤S14、依据步骤S13得到的基材强度与主要结构构件损伤指数的相应函数关系计算出所有主要结构构件基材的计算强度数据。