CN220650489U - 一种桥梁表面缺损采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种桥梁表面缺损采集装置，属于无损检测。机器视觉技术领域，该装置包括支撑架、第一光源、第一CCD工业相机、第一滤波片、第一结构光发射器、第二光源、第二CCD工业相机、第二滤波片、第三光源、第二结构光发射器、第三CCD工业相机、第三滤波片、第四光源、激光测距仪、里程器、工业电脑。本实用新型所述采集装置利用CCD工业相机对桥面裂缝等损伤进行图像拍摄后，传入所述工业电脑进行后处理得到损伤参数，同时通过激光测距仪与里程器获得对应损伤的具体位置，并将位置信息一同传入工业电脑达到损伤与位置的匹配，完成桥梁表面损伤的采集。本实用新型所述采集装置工作方便，装置可反复使用，成本相对较低。

Description

一种桥梁表面缺损采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁表面缺损采集装置，属于无损检测，机器视觉技术领域。

背景技术

好的检测装置可以更准确的识别桥梁病害的严重程度，进而为后续评估与维修打下牢固数据基础。大型桥梁常见病害损伤包括裂缝，露筋，空洞，麻面等。传统的损伤采集往往采取人工记录的方法，人工记录会产生一些不可避免的差错，例如工人经验差异导致采集不准确，个人主观性导致采集结果不同以及漏检等，并且在实际操作中传统人工采集难以实现复杂工程环境，记录人员的安全问题难以得到保证。

随着科技发展，机器视觉走进人类生活。使用工业相机采集图像不仅方便快捷，其后处理利用计算机对图像进行直接分析，消除了人工主观性，精度可以达到保障。对于桥梁检测方面也陆陆续续出现无人机搭载相机等方法，但此方法最大问题在于无人机续航时间不能得到保证；由此，本实用新型公开提出一种桥梁表面缺损采集装置，由支撑架搭载工业相机，支撑架可由伸缩臂达到任意位置，实现了复杂环境下的桥面损伤采集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种桥梁表面缺损采集装置，通过桥检车的伸缩臂将搭载有光源、相机等装置的支撑架送到桥面可见裂缝等损伤处，利用工业相机获取损伤图像，利用激光测距仪与里程器获取损伤所在位置，再将采集数据全部传入工业电脑完成损伤采集过程。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种桥梁表面缺损采集装置，包括支撑架1、第一光源2、第一CCD工业相机3、第一滤波片4、第一结构光发射器5、第二光源6、第二CCD工业相机7、第二滤波片8、第三光源9、第二结构光发射器10、第三CCD工业相机11、第三滤波片12、第四光源13、激光测距仪14、里程器15、工业电脑16；所述支撑架1安装在桥检车伸缩臂上，支撑架1上从左到右依次设有第一光源2、第一CCD工业相机3、第一结构光发射器5、第二光源6、第二CCD工业相机7、第三光源9、第二结构光发射器10、第三CCD工业相机11、第四光源13、激光测距仪14、里程器15；第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11上面分别设有第一滤波片4、第二滤波片8、第三滤波片12；第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11、激光测距仪14、里程器15均与工业电脑16连接。

优选的，本实用新型所述第一光源2、第二光源6、第三光源9、第四光源13发出的均为蓝光。

优选的，本实用新型所述第一滤波片4、第二滤波片8、第三滤波片12可将大部分无用波段滤掉，保留蓝光波段，使第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11在采集时对蓝光波段敏感。

优选的，本实用新型所述第一结构光发射器5、第二结构光发射器10发射均为红光标定，用于后处理中图像拼接过程。

优选的，本实用新型第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11基础要求为1秒3次曝光，分辨率均为1200万像素，清晰度满足大部分要求，并且根据实际要求可对相机参数进行调整。

本实用新型所述激光测距仪14发射红外激光，不会影响相机对图像的采集。

所述支撑架1安装在桥检车伸缩臂上，可由伸缩臂带动支撑架1到桥梁任意表面处；当支撑架达到桥面附近后，第一光源2、第二光源6、第三光源9、第四光源13照射损伤表面，达到补光效果；接着第一结构光发射器5与第二结构光发射器10发射结构光到达桥梁表面；随后第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11对桥梁表面进行图像序列采集，同时激光测距仪14与里程器15记录采集当前位置的空间信息，并和拍摄所得图像序列一同传入工业电脑16完成采集过程。

桥检车伸缩臂为现有结构，其与桥检车为一体，结构本身安装在桥检车上。伸缩臂可自由调整高度，可搭载相机支撑架与检测随从人员到达桥梁损伤处；通常相机支撑架在检测开始前会预安装在伸缩臂前端，当桥检车运行至检测位置时，需要控制车载伸缩臂调整相机支撑架高度及空间位置，将相机支撑架带到检测位置进行图片采集。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型所述硬件采集系统搭配三台CCD相机同时工作，可拍摄范围广，通过后处理拼接可还原大部分工程实际。

（2）本实用新型所述硬件采集系统同时搭载激光测距仪与里程器，对位置读取准确；一同传入工业电脑可与损伤进行对应，提高效率。

（3）本实用新型所述硬件采集系统使用四台自补蓝光光源，并搭配相机滤波片一同使用，对抗复杂环境干扰能力强。

（4）本实用新型所述硬件采集系统安装简单，操作方便，并可以实现反复使用，大幅降低了检测成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述桥梁表面缺损采集装置结构示意图。

图2为实施例实际工作时概念图。

图中：1-支撑架；2-第一光源；3-第一CCD工业相机；4-第一滤波片；5-第一结构光发射器；6-第二光源；7-第二CCD工业相机；8-第二滤波片；9-第三光源；10-第二结构光发射器；11-第三CCD工业相机；12-第三滤波片；13-第四光源；14-激光测距仪；15-里程器；16-

工业电脑；17-桥检车；18-伸缩臂；19-桥梁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行清楚、完整的描述这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

应当理解，本公开的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

实施例1

一种桥梁表面缺损采集装置，如图1所示，包括支撑架1、第一光源2、第一CCD工业相机3、第一滤波片4、第一结构光发射器5、第二光源6、第二CCD工业相机7、第二滤波片8、第三光源9、第二结构光发射器10、第三CCD工业相机11、第三滤波片12、第四光源13、激光测距仪14、里程器15、工业电脑16；所述支撑架1安装在桥检车伸缩臂上，支撑架1上从左到右依次设有第一光源2、第一CCD工业相机3、第一结构光发射器5、第二光源6、第二CCD工业相机7、第三光源9、第二结构光发射器10、第三CCD工业相机11、第四光源13、激光测距仪14、里程器15；第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11上面分别设有第一滤波片4、第二滤波片8、第三滤波片12；第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11、激光测距仪14、里程器15均与工业电脑16连接。

结合图2所示，图2展示了本实用新型检测桥梁底面损伤时的一种工况；本实用新型所述支撑架1预安装在桥检车17的伸缩臂18上，伸缩臂18为桥检车17车载结构；桥检车17到达采集桥梁19后，首先控制预装支撑架1的伸缩臂18，将支撑架1下放至桥梁19底面；随后缓慢运行桥检车17，伸缩臂18将随桥检车17一起移动；此时第一光源2、第二光源6、第三光源9、第四光源13照射桥梁19底面，达到人工补光效果；第一结构光发射器5与第二结构光发射器10发射结构光到达桥梁19底面；所述第一滤波片4、第二滤波片8、第三滤波片12分别装在第一CCD工业相机3、第二CCD工业相机7、第三CCD工业相机11上，达到采集特定波段图像的作用，避免产生过多波段对采集图像的干扰；三台CCD工业相机同时对桥梁19底面进行图像采集。期间利用激光测距仪14测量支撑架1与桥梁19底面的距离，利用里程器15记录桥检车17移动距离，返回的两个距离可以转化为桥面信息实时坐标。将三台CCD工业相机采集到的图像序列与激光测距仪14和里程器15实时输出的距离一同传入工业电脑16；这其中会包含桥梁19底面损伤图片，利用工业电脑16即可提取损伤图片以及当时采集位置的空间坐标信息，完成相关后处理工作。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种桥梁表面缺损采集装置，其特征在于：包括支撑架(1)、第一光源(2)、第一CCD工业相机(3)、第一滤波片(4)、第一结构光发射器(5)、第二光源(6)、第二CCD工业相机(7)、第二滤波片(8)、第三光源(9)、第二结构光发射器(10)、第三CCD工业相机(11)、第三滤波片(12)、第四光源(13)、激光测距仪(14)、里程器(15)、工业电脑(16)；

所述支撑架(1)安装在桥检车伸缩臂上，支撑架(1)上从左到右依次设有第一光源(2)、第一CCD工业相机(3)、第一结构光发射器(5)、第二光源(6)、第二CCD工业相机(7)、第三光源(9)、第二结构光发射器(10)、第三CCD工业相机(11)、第四光源(13)、激光测距仪(14)、里程器(15)；第一CCD工业相机(3)、第二CCD工业相机(7)、第三CCD工业相机(11)上面分别设有第一滤波片(4)、第二滤波片(8)、第三滤波片(12)；第一CCD工业相机(3)、第二CCD工业相机(7)、第三CCD工业相机(11)、激光测距仪(14)、里程器(15)均与工业电脑(16)连接。

2.根据权利要求1所述桥梁表面缺损采集装置，其特征在于：第一光源(2)、第二光源(6)、第三光源(9)、第四光源(13)发出的均为蓝光。

3.根据权利要求2所述桥梁表面缺损采集装置，其特征在于：第一滤波片(4)、第二滤波片(8)、第三滤波片(12)使第一CCD工业相机(3)、第二CCD工业相机(7)、第三CCD工业相机(11)在采集时对蓝光波段敏感。

4.根据权利要求1所述桥梁表面缺损采集装置，其特征在于：第一结构光发射器(5)、第二结构光发射器(10)发射均为红光标定，用于后处理中图像拼接过程。