[发明专利]基于数字图像的桥梁路面应变及裂纹检测分析系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于数字图像的桥梁路面应变及裂纹检测分析系统及方法，本发明方法利用采集车车身较大的自重对桥面施加载荷，使任意时刻两套数字图像采集设备所对应的车前或车后处、以及车身中部处于不同的载荷状态，进而处于不同的变形状态；通过两套数字图像采集设备分别对桥梁路面采集图像并保存，以桥梁路面的自然纹理作为路面变形信息的载体，结合高精度数字图像相关技术，对路面同一位置处于不同载荷及变形状态下的图像进行运算，利用裂纹产生和扩展处会在载荷发生变化的情况下位移变化不连续、局部应变急剧增大的规律，获得桥梁路面的变形和裂缝信息，为桥梁的健康监测、寿命预测以及桥梁的维修养护提供直观的数据参考。

主权项

1.一种基于数字图像的桥梁路面应变及裂纹检测分析系统，其特征在于，包括有一定自重的采集车、位于车前或车后且与车身有一定距离的第一套数字图像采集设备、位于车身中部的第二套数字图像采集设备、以及数据处理装置；其中，两套数字图像采集设备，用来采集桥梁路面的数字图像；采集车用来承载两套数字图像采集设备，在桥梁路面上一边行驶一边进行图像采集；数据处理装置，用来对采集到的桥面图像进行运算，得到桥梁路面图像的位移场、应变场和裂纹信息；所述数据处理装置包括预处理模块和相关运算模块，所述预处理模块用来对所采集到的两组处于不同载荷状态下桥面图像中的同一路段图像进行一一对应；采集车以速度v匀速行驶通过待测桥面，两套数字图像采集设备以频率f连续采集桥面的数字图像，两套数字图像采集设备间距为d；则第一套数字图像采集设备所采集到的图像序列中，第1幅图像A₁对应的桥梁路段，与第二套数字图像采集设备的图像序列中第1+df/v幅图像B_1+df/v的路段相对应，以此类推；若df/v不是整数，则A₁与其附近两幅相邻图像的部分分别对应；所述相关运算模块用来将一一对应的图像进行相关运算，得到位移场、应变场和裂纹信息。