[发明专利]基于智能检测设备的桥梁底部检测方法

摘要

本发明公开了一种基于智能检测设备的桥梁底部检测方法，涉及桥梁检测与维修领域，该设备包括履带行走机构，履带行走机构顶部设有平台，平台上方设有支撑横杆、可折叠的第一伸缩臂和第二伸缩臂；平台顶部设有连接板，支撑横杆一端与连接板的顶部活动连接，另一端与第一伸缩臂一端活动连接，第一伸缩臂另一端设有转动盘，第二伸缩臂一端与转动盘连接，另一端设有图像采集装置；本发明采用图像采集的方式检测桥梁底部，能确定拍摄图像对应的坐标位置，确定损伤部位的实际尺寸，避免检测效果受人的主观因素和知识水平的影响，保障检测人员的安全；该设备体积小，在检测时对交通的干扰较小，自动化程度较高，能有效降低检测成本。

主权项

一种基于智能检测设备的桥梁底部检测方法，其特征在于：该智能检测设备包括履带行走机构(8)，履带行走机构(8)上设置有里程编码器，履带行走机构(8)的顶部设置有平台(7)，平台(7)上方从高至低依次水平设置有支撑横杆(1)、可折叠的第一伸缩臂(2)和第二伸缩臂(4)；所述平台(7)顶部设置有连接板(5)，支撑横杆(1)的一端与连接板(5)的顶部活动连接，另一端与第一伸缩臂(2)的一端活动连接，第一伸缩臂(2)的另一端设置有转动盘(6)，第二伸缩臂(4)的一端与转动盘(6)连接，另一端设置有图像采集装置(3)；所述图像采集装置(3)包括二维转动云台(3c)、工业相机(3b)和激光测距仪(3a)，工业相机(3b)通过二维转动云台(3c)设置在第二伸缩臂(4)上，激光测距仪(3a)固定在工业相机(3b)的顶部；所述平台(7)顶部还设置有控制系统，控制系统分别与履带行走机构(8)、第一伸缩臂(2)、转动盘(6)、第二伸缩臂(4)、以及二维转动云台(3c)连接；所述平台(7)与履带行走机构(8)之间设置有用于带动平台(7)旋转的回旋支撑结构(9)，回旋支撑结构(9)与控制系统连接；所述智能检测设备还包括支撑伸缩杆(10)，支撑伸缩杆(10)的一端与连接板(5)连接，另一端与支撑横杆(1)的杆臂连接，支撑伸缩杆(10)还与控制系统连接；所述第一伸缩臂(2)与支撑横杆(1)之间设置有用于带动第一伸缩臂(2)旋转的第一伸缩杆(11)，第一伸缩杆(11)与控制系统连接；所述基于智能检测设备的桥梁底部检测方法，包括以下步骤：S1：将桥梁一侧沿纵桥向分为若干区域，将履带行走机构(8)放置在桥梁的起始区域，通过控制系统将第一伸缩臂(2)、第二伸缩臂(4)打开，转入S2；S2：通过控制系统控制第二伸缩臂(4)向桥梁底部的中心伸展；第二伸缩臂(4)在伸展过程中，二维转动云台(3c)旋转，工业相机(3b)对桥梁底部开始拍摄；第二伸缩臂(4)到达设定的桥梁底部位置时，工业相机(3b)停止拍摄，第二伸缩臂(4)回位；驱动履带行走机构(8)沿桥梁纵桥向行走至桥梁的下一个区域，里程编码器记录履带行走机构(8)行走的距离s，转入S3；S3：重复执行S2，完成桥梁底部一侧的图像拍摄；通过控制系统将第一伸缩臂(2)、第二伸缩臂(4)折叠，转入S4；S4：检查所拍摄的图像，判断是否有图像显示桥梁底部存在损伤，若是，转入S5，否则结束；S5：设定三维坐标系：智能检测设备工作开始的初始位置为坐标原点，桥梁的纵桥向为x轴，横桥向为y轴，垂直于桥面的方向为z轴，计算显示桥梁底部有损伤的图像所对应桥梁底部的坐标位置： y＝a‑b‑dcosθ；其中，为二维转动云台(3c)绕z轴的转角，θ为二维转动云台(3c)绕x轴的转角，d为激光测距仪(3a)测得桥梁底部拍摄位置与工业相机(3b)的距离，a为支撑横杆(1)的长度，b为第二伸缩臂(4)的长度，转入S6；S6：计算工业相机(3b)的标定参数k：或者其中，f为工业相机(3b)的焦距，v为图像控制器CCD芯片垂直方向的尺寸，h为图像控制器CCD芯片水平方向的尺寸；M为工业相机(3b)垂直方向的像素，N为工业相机(3b)竖直方向的像素，转入S7；S7：根据工业相机(3b)的标定参数k和图像中显示的桥梁底部损伤部位的像素，计算图像中显示的桥梁底部损伤部位的实际尺寸，结束。