CN114509224A - 一种桥梁挠度测试方法、系统、可读存储介质及设备 - Google Patents

一种桥梁挠度测试方法、系统、可读存储介质及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种桥梁挠度测试方法、系统、可读存储介质及设备，该方法包括通过获取桥梁静止状态下的第一靶点图片，根据第一靶点图片确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标，再通过获取桥梁受压状态下的第二靶点图片，根据第二靶点图片确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标，然后再判断基准靶前后位置无偏差的情况下，对第二测试靶的当前坐标与第一测试靶的初始坐标的偏移量进行计算，即可得到桥梁在不同时刻的变形，从而实现了桥梁挠度的高精度、快速测量。

Description

一种桥梁挠度测试方法、系统、可读存储介质及设备
技术领域
本发明属于桥梁检测技术领域，具体涉及一种桥梁挠度测试方法、系统、可读存储介质及设备。
背景技术
桥梁挠度是对桥梁刚度最为实时的反应，也是桥梁在车辆荷载作用下最为真实的反应。通过对挠度进行数值分析，可以得到车辆荷载的冲击系数和桥梁结构的内力分布情况，从而对桥梁的整体性和劣化部位做出判断。
传统的桥梁挠度测量方法通常采用机械式位移计法、精密水准仪法、全站仪法、全球定位系统法和倾角仪法等，其中，机械式位移计法常用百分表、千分表等仪表测试桥梁的挠度，该方法测试精度高，安装方便，但需要搭设工作和测试支架，测试需要测试人员多，测试速度较慢，测试过程中观测人员可能会对测试支架产生影响；精密水准仪法测试桥梁挠度，通常采用精密水准仪进行静态挠度测试，精密水准仪法测试精度高，不需要进行搭设支架，但水准测试需要设置转站，测试时间较长，对交通的影响较大；全站仪法采用全站仪对桥梁静载挠度进行测试，全站仪法测试受仪器高、棱镜高、测距以及竖直角等因素会影响其测试精度，在实践中有时全站仪和棱镜在加载或卸载前后保持不动，能有效提高其测试精度，但其测试速度相对较慢；全球定位系统法测量桥梁挠度时，如对测量精度要求很高，相对价格就非常昂贵；倾角仪法存在安装较为复杂，测量精度不高，价格昂贵等问题。
可以发现，传统的测试方法各有优缺点，但普遍存在的问题是，当测试精度高时，测试速度相对较慢的问题，针对该问题，现急需一种能够实现桥梁挠度高精度、快速的测试方法。
发明内容
基于此，本发明提供了一种桥梁挠度测试方法、系统、可读存储介质及设备，用于实现桥梁挠度高精度、快速的测试。
本发明实施例的第一方面提供了一种桥梁挠度测试方法，包括：
获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标；
获取所述桥梁在受压状态下的第二靶点图片，所述第二靶点图片包括第二基准靶图形和第二测试靶图形，根据所述第二基准靶图形和所述第二测试靶图形确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标；
计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
若是，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度。
另外，根据本发明上述实施例的一种桥梁挠度测试方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步的，所述获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标的步骤之前还包括：
建立图像识别模型，所述图像识别模型用于提取获取到的靶点图片中的基准靶图形和测试靶图形。
进一步的，所述获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标的步骤包括：
对所述第一靶点图片进行降噪处理，并对所述第一靶点图片中的光点进行边缘提取获取所述第一靶点图片中的光点围成的边缘轮廓以得到所述第一基准靶图形和第一测试靶图形；
对所述边缘轮廓进行圆拟合，得到圆拟合后圆的圆心坐标，所述圆心坐标为所述第一基准靶和所述第一测试靶的初始坐标。
进一步的，所述第一靶点图片通过图像传感器获取，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度的步骤包括：
获取图像传感器像元大小，所述像元大小为Px×Py；
根据所述第二测试靶的当前坐标、所述第一测试靶的初始坐标以及所述像元大小，计算出所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，公式为：
Figure BDA0003444103730000031
其中，所述第一测试靶的初始坐标为(M0，N0)，所述第二测试靶的当前坐标为(M(t)，N(t))，t为时间，β为镜头的放大倍率，Dx(t)表示所述水平方向位移量，为Dy(t)表示所述垂直方向位移量。
进一步的，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度的步骤之后还包括：
获取当前时刻所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量；
判断当前时刻所述水平方向位移量或所述垂直方向位移量是否超过位移量阈值；
若是，则获取当前时刻的时间信息以及当前时刻对应的所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，并发出提示信息。
进一步的，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度的步骤之后还包括：
根据所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，分别绘制出水平方向上和垂直方向上随时间变化的位移量趋势图。
进一步的，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围的步骤之前还包括：
获取第三靶点图片，所述第三靶点图片为桥梁受压一段时间后获取的桥梁静止状态下的图片，根据所述第三靶点图片确定第三基准靶的当前坐标和第三测试靶的当前坐标；
计算所述第三基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
若是，则计算所述第三测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的形变偏移量，并判断所述形变偏移量是否小于警示值；
若是，则执行所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围的步骤。
本发明实施例的第二方面提供了一种桥梁挠度测试系统，包括：
第一获取模块，用于获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标；
第二获取模块，用于获取所述桥梁在受压状态下的第二靶点图片，所述第二靶点图片包括第二基准靶图形和第二测试靶图形，根据所述第二基准靶图形和所述第二测试靶图形确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标；
判断模块，用于计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
计算模块，用于当判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度。
本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现上述的桥梁挠度测试方法。
本发明实施例的第四方面提供了一种设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的桥梁挠度测试方法。
与现有技术相比：通过获取桥梁静止状态下的第一靶点图片，根据第一靶点图片确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标，再通过获取桥梁受压状态下的第二靶点图片，根据第二靶点图片确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标，然后再判断基准靶前后位置无偏差的情况下，对第二测试靶的当前坐标与第一测试靶的初始坐标的偏移量进行计算，即可得到桥梁在不同时刻的变形，从而实现了桥梁挠度的高精度、快速测量。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种桥梁挠度测试方法的实现流程图；
图2是本发明提供的靶点成像示意图；
图3是本发明提供的测试靶位移测量示意图；
图4是本发明第二实施例提供的一种桥梁挠度测试方法的实现流程图；
图5是本发明提供的挠度仪数据采集挠度实时趋势图；
图6是本发明第三实施例提供的一种桥梁挠度测试系统的结构框图；
图7是本发明第四实施例提供的一种桥梁挠度测试设备的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
请参阅图1，图1示出了本发明第一实施例提供的一种桥梁挠度测试方法，所述方法具体包括步骤S01至步骤S04。
步骤S01，获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标。
靶点图片如图2所示，需要说明的是，基准靶为标定靶，用于校验测量的准确性，而测试靶安设在桥梁的待测点上，用于反应桥梁的形变状态，当桥梁产生挠度/位移时，测试靶也随之移动。通常情况下，测试靶安装在桥梁的二分之一跨和四分之一跨上，也可根据实际情况安设在桥梁的任意认为需要监测的位置，其中，每个桥跨上可并排设置若干测试靶，但基准靶只需有一个，同样与测试靶并列设置。理论上，基准靶的位置是稳定的，即当桥梁产生挠度/位移时，基准靶也不随之移动。在本实施例当中，基准靶和测试靶皆为红外靶，分别在红外靶上制作不同的光学标志，即不同图形，用于对基准靶和测试靶进行区分。
具体的，桥梁静止状态指的是桥面没有车辆驶过或桥梁没有施工等桥梁相对不受外力的状态，在此状态下获取的第一靶点图片中，包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，通过图像识别模型可以将第一基准靶图形和第一测试靶图形识别并区分，并分别建立坐标系，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标，可以理解的，当前状态下第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标为(0,0)。
其中，当获取到靶点图片后，需要对靶点图片进行降噪处理，得到靶点光点，此处，降噪处理的方式可采用相关技术中的图像降噪处理。降噪处理后的靶点光点在边缘处为不规则的像素点，为了便于提取靶点光点的质心，需要对靶点光点的边缘进行提取，得到多个边缘点，由多个边缘点围成靶点光点的边缘轮廓，对于理想高斯对于理想高斯光斑而言，边缘轮廓为类圆状，而对于产生畸变的光斑而言，边缘轮廓可能为类椭圆形或异形。在获取目标光点的边缘点后可通过边缘点进行圆拟合，从而得到一个圆，然后再根据该圆确定圆心位置，此处圆心即为光斑图像的质心，在确定圆心位置后即可计算得到圆心坐标。由于圆心位置通过对多个边缘点进行拟合后确定，因此可提高圆心位置的监测精度。
步骤S02，获取所述桥梁在受压状态下的第二靶点图片，所述第二靶点图片包括第二基准靶图形和第二测试靶图形，根据所述第二基准靶图形和所述第二测试靶图形确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标。
具体的，桥梁受压状态指的是桥梁的日常正常使用状态，即桥面有车辆行驶，在此状态下获取第二靶点图片，同样，第二靶点图片中包含有基准靶和测试靶的图形，但是由于有车辆在桥面行驶，桥体受压会发生一定的形变，测试靶的位置也会变化，根据第二靶点图片确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标。
步骤S03，计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围，若是，则执行步骤S04。
可以理解的，基准靶存在的目的就是为了检验整个测试系统的稳定性，减小测试误差，即在基准靶稳定的情况下，检测出来的测试靶前后移动量才能真实的反应桥梁的形变，为此，计算第二基准靶的当前坐标与第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断偏移量是否处于预设偏移量范围，当判断偏移量处于预设偏移量范围时，则执行S04。
步骤S04，计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度。
需要说明的是，当桥梁在载荷、温度和风等因素作用下产生变形，测试靶亦随桥梁产生等量的位移。请参阅图3，图3为测试靶位移测量示意图，设t0时刻，光标靶的中心位置为P0，其坐标为(X0，Y0)；在t时刻，光标靶发光物体的中心位置为P(t)，其坐标为(X(t)，Y(t))；同时，像点相应地从P0移动到P(t)。摄像机光轴与光标运动和平面图像像素坐标系的交点分别为O点和O'点。以P0为基准，P(t)相对于P0的X方向位移Dx(t)＝X(t)-X0，Y方向的位移为Dy(t)＝Y(t)-Y0。
获取图像传感器像元大小，所述像元大小为Px×Py；
具体的，根据第二测试靶的当前坐标、第一测试靶的初始坐标以及像元大小，建立几何光学成像物像位置关系，物像位置关系为：
Figure BDA0003444103730000081
通过所述物像位置关系，计算出所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，公式为：
Figure BDA0003444103730000082
其中，其中，所述测试靶初始坐标位置为(M0，N0)，所述测试靶移动坐标位置为(M(t)，N(t))，t为时间，β为镜头的放大倍率，是一标定参数，Dx(t)表示所述水平方向位移量，为Dy(t)表示所述垂直方向位移量。
理论上，镜头的放大倍率
Figure BDA0003444103730000083
但是光心不是看得见摸得着的物理实体，另外，长焦镜头的焦距f’受温度影响较大，在恶劣环境下会变化，因此，β是通过标定确定，在已知测试靶初始坐标位置为(M0，N0)和当前测试靶移动坐标位置为(M(t)，N(t))，就可根据上式计算桥梁在不同时刻的变形。
综上，本发明上述实施例当中的桥梁挠度测试方法，通过获取桥梁静止状态下的第一靶点图片，根据第一靶点图片确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标，再通过获取桥梁受压状态下的第二靶点图片，根据第二靶点图片确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标，然后再判断基准靶前后位置无偏差的情况下，对第二测试靶的当前坐标与第一测试靶的初始坐标的偏移量进行计算，即可得到桥梁在不同时刻的变形，从而实现了桥梁挠度的高精度、快速测量。
实施例二
请参阅图4，图4示出了本发明第二实施例提供的一种桥梁挠度测试方法的实现流程图，所述方法具体包括步骤S10至步骤S20：
步骤S10，建立图像识别模型，所述图像识别模型用于提取获取到的靶点图片中的基准靶图形和测试靶图形。
具体的，首先定义基准靶的图形，同时，根据带有基准靶图形的图像生成预识别图像集，根据该预识别图像集进行训练，得到图像识别模型，可以理解的，当获取到的图像中存在基准靶图形，图像识别模型便可将基准靶图形识别出来，可以理解的，其它样式的靶点图形也可进行训练，并建立识别模型。
步骤S11，获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标。
步骤S12，获取所述桥梁在受压状态下的第二靶点图片，所述第二靶点图片包括第二基准靶图形和第二测试靶图形，根据所述第二基准靶图形和所述第二测试靶图形确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标。
可以理解的，第二靶点图片为实时获取，可以对桥梁挠度实时检测并长期检测。
步骤S13，获取第三靶点图片，所述第三靶点图片为桥梁受压一段时间后获取的桥梁静止状态下的图片，根据所述第三靶点图片确定第三基准靶坐标位置和测试靶验证坐标位置。
需要说明的是，通常，桥梁的挠度被严格控制在允许范围，荷载消失后挠度应该也随之消失，一旦桥梁的挠度超过允许范围，或者遭受外力后无法恢复到原有的位置时，即可判断桥梁存在安全隐患，所以采集桥梁受压一段时间后的桥梁静止状态下的第三靶点图片，第三靶点图片中包含有第三基准靶的当前坐标和第三测试靶的当前坐标，可以理解的，从始至终，基准靶和测试靶都固定在桥梁上，采集的图片只是基准靶和测试靶在不同状态下的位置图片。
步骤S14，计算所述第三基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围，若是，则执行步骤S15。
可以理解的，通过判断基准靶是否存在移动进而检查测量的准确性，其中，计算第三基准靶的当前坐标与第一基准靶的初始坐标的偏移量，当判断偏移量处于预设偏移量范围时，则执行S15。
步骤S15，计算所述第三测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的形变偏移量，并判断所述形变偏移量是否小于警示值，若是，则执行步骤S16。
具体的，当判断形变偏移量是否小于警示值时，代表桥梁处于可正常工作状态，则执行S16。
步骤S16，计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围，若是，则执行步骤S17。
步骤S17，计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度。
步骤S18，根据所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，分别绘制出水平方向上和垂直方向上随时间变化的位移量趋势图。
可以理解的，通过绘制出水平方向上和垂直方向上随时间变化的位移量趋势图，可以更直观的了解桥梁挠度的情况，便于工程师对数据进行分析，其中，位移量趋势图的横坐标为时间，纵坐标为挠度值，具体的，测试靶初始坐标位置的挠度值为0，在位移量趋势图中始终为一直线，即为基准线，如图5所示，图5为挠度仪数据采集挠度实时趋势图。
步骤S19，获取当前时刻所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，并判断当前时刻所述水平方向位移量或所述垂直方向位移量是否超过位移量阈值，若是，则执行步骤S20。
其中，获取当前时刻水平方向位移量和垂直方向位移量，当判断当前时刻水平方向位移量或垂直方向位移量超过位移量阈值时，代表桥梁受压严重，桥面上可能存在超载车辆行驶，则执行S20。
步骤S20，获取当前时刻的时间信息以及当前时刻对应的所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，并发出提示信息。
需要说明的是，获取到当前时刻的时间信息后，可以根据时间信息调取桥面监控，对可疑的超载车辆或禁止驶入的车辆及时调查，如情况属实则进行相关处罚，目的是告知驾驶员杜绝此类事件的再次发生，保护桥梁安全以及驾驶员自身安全，同时，获取前时刻对应的水平方向位移量和垂直方向位移量，该数据可供工程师分析，为桥梁检修提供数据支持。
实施例三
请参阅图6，图6是本发明实施例提供的一种桥梁挠度测试系统300的结构框图。本实施例中该桥梁挠度测试系统300包括的各单元用于执行图1、图4对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1、图4以及图1、图4所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参见图6，桥梁挠度测试系统300包括：第一获取模块31、第二获取模块32、判断模块33、计算模块34，其中：
第一获取模块31，获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标；
第二获取模块32，用于获取所述桥梁在受压状态下的第二靶点图片，所述第二靶点图片包括第二基准靶图形和第二测试靶图形，根据所述第二基准靶图形和所述第二测试靶图形确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标；
判断模块33，用于计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
计算模块34，用于当判断偏移量处于预设偏移量范围时，计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度。
进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述桥梁挠度测试系统300还包括：
模型建立模块，用于建立图像识别模型，所述图像识别模型用于提取获取到的靶点图片中的基准靶图形和测试靶图形。
进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述第一获取模块31还包括：
提取单元，用于对所述第一靶点图片进行降噪处理，并对所述第一靶点图片中的光点进行边缘提取获取所述第一靶点图片中的光点围成的边缘轮廓以得到所述第一基准靶图形和第一测试靶图形；
拟合单元，用于对所述边缘轮廓进行圆拟合，得到圆拟合后圆的圆心坐标，所述圆心坐标为所述第一基准靶和所述第一测试靶的初始坐标。
进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述计算模块35还包括：
像元获取单元，用于获取图像传感器像元大小，所述像元大小为Px×Py；
位移量计算单元，用于根据所述第二测试靶的当前坐标、所述第一测试靶的初始坐标以及所述像元大小，计算出所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，公式为：
Figure BDA0003444103730000121
其中，所述第一测试靶的初始坐标为(M0，N0)，所述第二测试靶的当前坐标为(M(t)，N(t))，t为时间，β为镜头的放大倍率，Dx(t)表示所述水平方向位移量，为Dy(t)表示所述垂直方向位移量。
进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述桥梁挠度测试系统300还包括：
位移量获取模块，用于获取当前时刻所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量；
位移量判断模块，用于判断当前时刻所述水平方向位移量或所述垂直方向位移量是否超过位移量阈值；
提示模块，用于当判断当前时刻所述水平方向位移量或所述垂直方向位移量超过位移量阈值时，获取当前时刻的时间信息以及当前时刻对应的所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，并发出提示信息。
进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述桥梁挠度测试系统300还包括：
趋势图绘制模块，用于根据所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，分别绘制出水平方向上和垂直方向上随时间变化的位移量趋势图。
进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述桥梁挠度测试系统300还包括：
第三获取模块，用于获取第三靶点图片，所述第三靶点图片为桥梁受压一段时间后获取的桥梁静止状态下的图片，根据所述第三靶点图片确定第三基准靶的当前坐标和第三测试靶的当前坐标；
偏移量判断模块，用于计算所述第三基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
形变判断模块，用于当判断偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第三测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的形变偏移量，并判断所述形变偏移量是否小于警示值。
上述各模块被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。
综上，本发明上述实施例当中的桥梁挠度测试方法，通过建立的图像识别模型来对图片中的靶点图形进行识别，其中，靶点图形包括基准靶图形和测试靶图形，基准靶作为一个标定靶，其图形已被定义，通过获取桥梁静止状态下的第一靶点图片，根据第一靶点图片确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标，再通过获取桥梁受压状态下的第二靶点图片，根据所述第二靶点图片确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标，然后再判断基准靶前后位置无偏差的情况下，对测试靶水平方向位移量和垂直方向位移量进行计算，即可得到桥梁在不同时刻的变形，具体的，通过实时获取靶点图片信息并计算出位移量，实现了实时检测的功能，再通过对桥梁形变恢复的判断以及测试靶位移量大小的判断，使得对桥梁的安全隐患评估更为准确，通过上述方法实现了桥梁挠度的高精度、快速测量，同时，还具备实时检测和长期监测的功能，更好的保障了桥梁安全和人民群众的生命财产安全。
实施例四
本发明另一方面还提出一种桥梁挠度测试设备，请参阅图7，所示为本发明第四实施例当中的桥梁挠度测试设备，包括存储器50、处理器40以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序60，所述处理器40执行所述计算机程序60时实现如上述的桥梁挠度测试。
其中，处理器40在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器50中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。
其中，存储器50至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器50在一些实施例中可以是桥梁挠度测试设备的内部存储单元，例如该桥梁挠度测试设备的硬盘。存储器50在另一些实施例中也可以是桥梁挠度测试设备的外部存储装置，例如桥梁挠度测试设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器50还可以既包括桥梁挠度测试设备的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器50不仅可以用于存储桥梁挠度测试设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
需要指出的是，图7示出的结构并不构成对桥梁挠度测试设备的限定，在其它实施例当中，该桥梁挠度测试设备可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的桥梁挠度测试方法。
本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种桥梁挠度测试方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标；
获取所述桥梁在受压状态下的第二靶点图片，所述第二靶点图片包括第二基准靶图形和第二测试靶图形，根据所述第二基准靶图形和所述第二测试靶图形确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标；
计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
若是，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度。
2.根据权利要求1所述的桥梁挠度测试方法，其特征在于，所述获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标的步骤之前还包括：
建立图像识别模型，所述图像识别模型用于提取获取到的靶点图片中的基准靶图形和测试靶图形。
3.根据权利要求1所述的桥梁挠度测试方法，其特征在于，所述获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标的步骤包括：
对所述第一靶点图片进行降噪处理，并对所述第一靶点图片中的光点进行边缘提取获取所述第一靶点图片中的光点围成的边缘轮廓以得到所述第一基准靶图形和第一测试靶图形；
对所述边缘轮廓进行圆拟合，得到圆拟合后圆的圆心坐标，所述圆心坐标为所述第一基准靶和所述第一测试靶的初始坐标。
4.根据权利要求1所述的桥梁挠度测试方法，其特征在于，所述第一靶点图片通过图像传感器获取，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度的步骤包括：
获取图像传感器像元大小，所述像元大小为Px×Py；
根据所述第二测试靶的当前坐标、所述第一测试靶的初始坐标以及所述像元大小，计算出所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，公式为：
Figure FDA0003444103720000021
其中，所述第一测试靶的初始坐标为(M0，N0)，所述第二测试靶的当前坐标为(M(t)，N(t))，t为时间，β为镜头的放大倍率，Dx(t)表示所述水平方向位移量，为Dy(t)表示所述垂直方向位移量。
5.根据权利要求4所述的桥梁挠度测试方法，其特征在于，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度的步骤之后还包括：
获取当前时刻所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量；
判断当前时刻所述水平方向位移量或所述垂直方向位移量是否超过位移量阈值；
若是，则获取当前时刻的时间信息以及当前时刻对应的所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，并发出提示信息。
6.根据权利要求4所述的桥梁挠度测试方法，其特征在于，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度的步骤之后还包括：
根据所述水平方向位移量和所述垂直方向位移量，分别绘制出水平方向上和垂直方向上随时间变化的位移量趋势图。
7.根据权利要求1所述的桥梁挠度测试方法，其特征在于，所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围的步骤之前还包括：
获取第三靶点图片，所述第三靶点图片为桥梁受压一段时间后获取的桥梁静止状态下的图片，根据所述第三靶点图片确定第三基准靶的当前坐标和第三测试靶的当前坐标；
计算所述第三基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
若是，则计算所述第三测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的形变偏移量，并判断所述形变偏移量是否小于警示值；
若是，则执行所述计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围的步骤。
8.一种桥梁挠度测试系统，其特征在于，所述系统包括：
第一获取模块，用于获取所述桥梁在静止状态下的第一靶点图片，所述第一靶点图片包括第一基准靶图形和第一测试靶图形，根据所述第一基准靶图形和所述第一测试靶图形，确定第一基准靶的初始坐标和第一测试靶的初始坐标；
第二获取模块，用于获取所述桥梁在受压状态下的第二靶点图片，所述第二靶点图片包括第二基准靶图形和第二测试靶图形，根据所述第二基准靶图形和所述第二测试靶图形确定第二基准靶的当前坐标和第二测试靶的当前坐标；
判断模块，用于计算所述第二基准靶的当前坐标与所述第一基准靶的初始坐标的偏移量，并判断所述偏移量是否处于预设偏移量范围；
计算模块，用于当判断所述偏移量处于预设偏移量范围时，则计算所述第二测试靶的当前坐标与所述第一测试靶的初始坐标的偏移量以获取所述桥梁的挠度。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1－7任一所述的桥梁挠度测试方法。
10.一种设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1－7任一所述的桥梁挠度测试方法。
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