CN209182255U - 一种桥梁表面裂缝检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种桥梁表面裂缝检测装置，包括：照明系统(1)，用于检测的桥梁表面提供照明；拍摄系统(2)，用于采集桥梁表面图像；定位系统(3)，用于确定缺陷在桥梁上的位置，数据采集存储系统(7)，用于接收实时采集的桥梁表面图像和缺陷定位信息，分析系统(5)，用于对采集的桥梁表面图像进行实时分析，承载系统(6)，包括爬墙机器人，用于承载照明系统(1)、拍摄系统(2)、定位系统(3)，并在桥梁表面移动，另外包括报警系统(4)，用于发出报警信息，照明系统(1)设有亮度调节模块(11)，用于调节照明系统(1)的亮度，拍摄系统(2)设有相机快门频率调节模块(21)，用于调节相机的快门频率。

Description

一种桥梁表面裂缝检测装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁安全检测技术领域，特别是一种桥梁表面裂缝检测装置。

背景技术

桥梁表面出现裂缝是内部损伤达到一定危险程度的集中表现，是桥梁出现结构性危险的最明显的信号，当裂缝的宽度达到0.2mm以上时，外界水汽容易进入内部加速钢筋腐蚀，可能直接破坏桥梁整体性，使桥梁承载能力大为降低，影响桥上道路铁路安全。因此，及时捕捉、检查桥梁表面裂缝，对于预示或及时发现工程险情，保证桥梁的可靠运营以及延长桥梁的使用寿命具有重要意义。

当前桥梁检测主要依靠工作人员乘坐在桥检车的吊篮里靠近待检测桥面人工观察，主要凭借个人经验目视检测，给定检测结果，容易受到主观因素的影响且效率低、危险性高，同时，因吊篮要靠近待检测桥面，当吊篮遇到桥墩和避车台时，桥检车要停止走行，收回吊篮，避开桥墩和避车台后再伸展到工作位置，工作效率很低；另外一种方式是应用视觉技术在地面用远距离观测装置或者其它搭载装置检查桥梁表面，多是对城市里距离较短的公路桥梁进行检测，但这种方式易受天气变化的影响，在实际应用中难以保证效果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种桥梁表面裂缝检测装置。

本实用新型的目的是这样实现的：所述桥梁表面裂缝检测装置，包括照明系统，用于对待检测的桥梁表面提供照明；拍摄系统，安装在防护罩内，用于与所述照明系统配合采集桥梁表面图像；定位系统，安装在承载系统上，用于确定缺陷在桥梁上的位置，数据采集存储系统，用于接收实时采集的桥梁表面图像和缺陷定位信息并记录在硬盘上；分析系统，用于对拍摄系统采集的桥梁表面图像进行实时分析，检测桥梁表面是否存在裂缝；承载系统，包括爬墙机器人，用于承载所述照明系统、拍摄系统、定位系统，并在桥梁表面移动。所述检测装置包括报警系统，用于发出报警信息，所述照明系统设有亮度调节模块，用于调节照明系统的亮度，所述拍摄系统设有相机快门频率调节模块，用于拍摄时调节相机的快门频率。

通过采用上述技术方案，定位系统可以裂缝在桥梁上的位置，数据采集系统可对裂缝的信息进行记录，分析系统可对桥梁表面裂缝进行实时分析得数数据，承载系统可在桥梁表面移动，进行各个方位检测，报警系统可对有误的地方进行提示，亮度调节模块可以调节照明系统的亮度，使所得的结果更加准确，快门频率调节模块可以按照需求调节拍照的频率，有利于结果的准确性。

本实用新型进一步设置为：所述照明系统设有照明亮度控制器，所述照明亮度控制器与亮度调节模块相连，所述照明系统为蓝光LED照明灯。

通过采用上述技术方案，通过照明亮度控制器进行控制照明系统的亮度。

本实用新型进一步设置为：所述拍摄系统为CCD摄像头，该摄像头通过无线网络与数据采集存储系统相连，所述分析系统包括：图像预处理模块，用于对获取的桥梁表面图像进行去处理，获取预处理后的桥梁表面图像；裂缝检测模块，用于对预处理后的桥梁表面图像进行裂缝检测处理，获取图像中的裂缝区域；图像后处理模块，用于对裂缝区域进行去毛糙处理，获取裂缝图像；裂缝识别模块，用于对所述裂缝图像进行识别，获取裂缝识别结果；标记模块，用于将裂缝所在桥梁表面的位置添加到裂缝识别结果中，获取裂缝检测结果。

通过采用上述技术方案，分析系统的各个模块能具体的确认桥梁表面的裂缝并进行整理得出最后的检测结果。

本实用新型进一步设置为：所述报警系统用于对检测的结果进行警示，当检测到桥梁表面存在裂缝以及对分析系统所得的结果不准确时，报警系统会发出报警信息。

通过采用上述技术方案，当检测装置发现桥梁表面存在裂缝时，报警系统会发出报警信息，另外，当分析系统所得的结果存在错误时，报警系统也可以及时的发出报警信息。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：(1)与现有人工得桥梁检测技术相比，采用视觉检测技术，避免了传统人工检测时容易受疲劳、操作经验等主观因素影响的缺点，降低操作人员的劳动强度和操作危险性；(2)采用爬墙机器人承载拍摄设备，能够在无需外部设备的情况下自由在桥梁表面移动，不受地理位置影响，灵活性强，且本装置子带照明系统，降低对自然光的依赖性，适应性强；(3)操作人员仅需在远程监控本装置的运作，有效提高操作人员的工作环境；(4)通过定位系统准确地获取检测到的裂缝的准确位置，并且自动生成检测记录，方便后续对裂缝进行针对性处理，(5)通过报警系统能够及时的反馈出存在的问题，减少误差。

附图说明

图1是本实用新型的框架结构示意图；

图2是本实用新型的分析系统的框架结构示意图；

图3是本实用新型的照明系统的框架结构示意图；

图4是本实用新型的拍摄系统的框架结构示意图；

图中：1.照明系统，2.拍摄系统，3.定位系统，4.报警系统，5.分析系统， 6.承载系统，7.数据采集储存系统，11.亮度调节模块，12.照明亮度控制器， 21.相机快门频率调节模块，50.图像预处理模块，51.裂缝检测模块，52.图像后处理模块，53.裂缝识别模块，54.标记模块。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-4：

一种桥梁表面裂缝检测装置，包括：照明系统1，用于对待检测的桥梁表面提供照明；拍摄系统2，安装在防护罩内，用于与所述照明系统1配合采集桥梁表面图像；定位系统3，安装在承载系统6上，用于确定缺陷在桥梁上的位置，数据采集存储系统7，用于接收实时采集的桥梁表面图像和缺陷定位信息并记录在硬盘上；分析系统2，用于对拍摄系统2采集的桥梁表面图像进行实时分析，检测桥梁表面是否存在裂缝；承载系统6，包括爬墙机器人，用于承载所述照明系统1、拍摄系统2、定位系统3，并在桥梁表面移动。所述检测装置包括报警系统4，用于发出报警信息，所述照明系统1设有亮度调节模块11，用于调节照明系统1的亮度，所述拍摄系统2设有相机快门频率调节模块21，用于拍摄时调节相机的快门频率。所述照明系统1设有照明亮度控制器12，所述照明亮度控制器12与亮度调节模块11相连。所述照明系统1为蓝光LED照明灯。所述拍摄系统2为CCD摄像头，该摄像头通过无线网络与数据采集存储系统7相连。

本实用新型上述实施例，采用视觉检测技术对桥梁表面裂缝进行检测，避免了传统人工检测时容易受疲劳、操作经验等主观因素影响的缺点，降低操作人员的劳动强度和操作危险性；采用爬墙机器人承载拍摄设备，能够在无需外部设备的情况下自由在桥梁表面移动，不受地理位置影响，灵活性强，且本装置子带照明系统1，且照明系统1可调节亮度，降低对自然光的依赖性，适应性强；操作人员仅需在远程监控本装置的运作，有效提高操作人员的工作环境；以及本装置另设有相机快门频率调节模块21，可针对所需的位置进行有效的取图，提高准确性，通过定位系统3准确地获取检测到的裂缝的准确位置，并且自动生成检测记录，方便后续对裂缝进行针对性处理，最后，通过报警系统4，针对有错误的地方发出报警信息，一方面能够使人们及时发现错误的地方，另一方面减少了时间的浪费。

所述分析系统5包括：图像预处理模块50，用于对获取的桥梁表面图像进行去处理，获取预处理后的桥梁表面图像；裂缝检测模块51，用于对预处理后的桥梁表面图像进行裂缝检测处理，获取图像中的裂缝区域；图像后处理模块 52，用于对裂缝区域进行去毛糙处理，获取裂缝图像；裂缝识别模块53，用于对所述裂缝图像进行识别，获取裂缝识别结果；标记模块54，用于将裂缝所在桥梁表面的位置添加到裂缝识别结果中，获取裂缝检测结果。

所述图像预处理模块50，用于对获取的桥梁表面图像进行去处理，获取预处理后的桥梁表面图像，获取预处理后的桥梁表面图像。

采用图像预处理模块50对桥梁表面图像进行预处理，首先根据通过暗通道图像获取大气光的亮度，然后根据大气光的亮度调整图像的传播参数，并根据传播参数获取图像不同区域的尺度参数，最后在各区域中根据尺度参数进行增强处理，增强效果好，复杂度低，能够有效地解决本发明装置因天气效果导致拍摄的图像雾化或不清晰的问题，能够在不同恶劣天气环境下获取清晰的桥梁表面图像，适应性强。

所述裂缝检测模块51，用于对预处理后的桥梁表面图像进行裂缝检测处理，获取图像中的裂缝区域。首先对图像进行预分割处理，将图像初步分成不同的区域，然后再通过比较相邻区域的内外部相似度，合并相似度高的区域，保留区别较大的区域并以其边界作为检测到的裂缝区域，适应性强，准确度高，能够有效地检测桥梁表面的裂缝区域，为之后对裂缝区域作进一步识别和处理奠定了基础。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种桥梁表面裂缝检测装置，包括：照明系统(1)，用于对待检测的桥梁表面提供照明；拍摄系统(2)，安装在防护罩内，用于与所述照明系统(1)配合采集桥梁表面图像；定位系统(3)，安装在承载系统(6)上，用于确定缺陷在桥梁上的位置，数据采集储存系统(7)，用于接收实时采集的桥梁表面图像和缺陷定位信息并记录在硬盘上；分析系统(5)，用于对拍摄系统(2)采集的桥梁表面图像进行实时分析，检测桥梁表面是否存在裂缝；承载系统(6)，包括爬墙机器人，用于承载所述照明系统(1)、拍摄系统(2)、定位系统(3)，并在桥梁表面移动，其特征在于，所述检测装置包括报警系统(4)，用于发出报警信息，所述照明系统(1)设有亮度调节模块(11)，用于调节照明系统(1)的亮度，所述拍摄系统(2)设有相机快门频率调节模块(21)，用于拍摄时调节相机的快门频率。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁表面裂缝检测装置，其特征在于，所述照明系统(1)设有照明亮度控制器(12)，所述照明亮度控制器(12)与亮度调节模块(11)相连。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁表面裂缝检测装置，其特征在于，所述照明系统(1)为蓝光LED照明灯。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁表面裂缝检测装置，其特征在于，所述拍摄系统(2)为CCD摄像头，该摄像头通过无线网络与数据采集储存系统(7)相连。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁表面裂缝检测装置，其特征在于，所述分析系统(5)包括：图像预处理模块(50)，用于对获取的桥梁表面图像进行去处理，获取预处理后的桥梁表面图像；裂缝检测模块(51)，用于对预处理后的桥梁表面图像进行裂缝检测处理，获取图像中的裂缝区域；图像后处理模块(52)，用于对裂缝区域进行去毛糙处理，获取裂缝图像；裂缝识别模块(53)，用于对所述裂缝图像进行识别，获取裂缝识别结果；标记模块(54)，用于将裂缝所在桥梁表面的位置添加到裂缝识别结果中，获取裂缝检测结果。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁表面裂缝检测装置，其特征在于，所述报警系统(4)用于对检测的结果进行警示，当检测到桥梁表面存在裂缝以及对分析系统(5)所得的结果不准确时，报警系统(4)会发出报警信息。