一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置及方法与流程

技术特征：
1.一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置，其特征在于，包括图像采集识别装置(2)，图像采集识别装置底部设置有放置台(1)，所述放置台(1)为镂空形状，所述图像采集识别装置(2)所包括的摄像头(2
‑
1)面对所述放置台的镂空位置朝下放置，所述放置台下设置有滑轮(3)；所述图像采集识别装置(2)包括摄像头(2
‑
1)、与摄像头通信连接的主控模块(2
‑
2)、滑线轴(2
‑
3)、缠绕于所述滑线轴(2
‑
3)上的滑线(2
‑
4)、与所述滑线(2
‑
4)接触的集电器(2
‑
5)、与所述集电器(2
‑
5)和所述摄像头(2
‑
1)套接的伸缩杆(2
‑
6)、带动所述伸缩杆(2
‑
6)移动的电机(2
‑
61)、止动块(4)；所述滑线(2
‑
4)外接直流电源。2.根据权利要求1所述的一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置，其特征在于，所述集电器(2
‑
5)和所述摄像头(2
‑
1)均与模数转换器(2
‑
7)、主控模块(2
‑
2)、无线通信模块(2
‑
8)通信连接。3.根据权利要求1所述的一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置，其特征在于，所述摄像头(2
‑
1)位于放置台(2)的中央，所述伸缩杆(2
‑
6)与带有气动弹簧开关的止动块(4)连接，所述气动弹簧开关与所述主控模块(2
‑
2)通信连接。4.根据权利要求1所述的一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置，其特征在于，所述图像采集识别装置(2)与所述放置台(1)之间通过两侧的铆钉(1
‑
1)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置，其特征在于，所述止动块(4)下表面设置有凸起(4
‑
1)。6.根据权利要求1所述的一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置，其特征在于，所述滑线(2)为金属材质制成的金属细线。7.一种采用根据权利要求1
‑
6任一所述装置市政桥梁工程的桥梁裂缝测量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)所述摄像头(2
‑
1)将采集到的桥梁裂缝图像信息传输至所主控模块(2
‑
2)，所述主控模块(2
‑
2)向所述气动弹簧开关(4)发出指令控制所述止动块(4)弹出至所述放置台(2)表面；2)所述集电器(2
‑
5)感应位于所述滑线轴(2
‑
3)上的滑线(2
‑
4)所具有的电能，并将所述电能数据信息通过所述模数转换器(2
‑
7)转换为数字信号后，传递给所述主控模块(2
‑
2)；3)所述主控模块(2
‑
2)将得到的电能数字信号以及摄像头(2
‑
1)采集到的图像信息进行处理结合后，得到桥梁裂缝的大小。8.根据权利要求7所述的市政桥梁工程的桥梁裂缝测量方法，其特征在于，所述主控模块(2
‑
2)将所述摄像头(2
‑
1)采集到的裂缝图像数据进行灰度化预处理后，增加其对比度，采用m
×
n像素作为平滑矩阵对每一帧图像进行分隔，将分隔后得到的图像中的中间像素的灰度值替换为所述中间像素周围像素的平均灰度值，通过对一帧图像的平滑矩阵遍历进行滑动，得到去除噪声像素的新帧图像；然后再对得到的所述新帧图像进行自适应阈值二值化处理，最终得到削减图像干扰点的预处理后图像数据，再进行图像中的裂缝提取，最终与所述集电器(2
‑
5)所采集到的裂缝所具有的电能数据信号一起判定裂缝的大小。9.根据权利要求8所述的市政桥梁工程的桥梁裂缝测量方法，其特征在于，所述自适应
阈值二值化处理的方法，包括以下步骤：a1：计算一帧图像的灰度总和，得到灰度q的平均值：其中，x
ij
为被分隔的图像中的第i行第j列的图像块的灰度；a2：设置灰度阈值k＝1.4
×
q，计算图像中的灰度阈值，并将图形像素与灰度阈值进行对比；a3：提取桥梁裂缝的形状图像，如果桥梁裂缝形状图像提取结果不正常，说明此时灰度阈值不合适，则重复所述步骤a1
‑
a2。10.根据权利要求9所述的市政桥梁工程的桥梁裂缝测量方法，其特征在于，如果桥梁裂缝的形状图像像素的灰度值大于阈值，则将该像素值转换为0，此时桥梁裂缝形状图像提取结果为不正常；否则将转换为1，桥梁裂缝形状图像提取结果为正常。

技术总结
本发明提供一种市政桥梁工程的桥梁裂缝测量装置和方法，包括图像采集识别装置、放置台，放置台下设置有滑轮；所述图像采集识别装置包括摄像头、主控模块、滑线轴、缠绕于所述滑线轴上的滑线、集电器、伸缩杆、电机、止动块、外接直流电源。本发明采用滑轮驱动测量装置移动的运动方式，并在装置上搭载摄像头来扫描桥梁底面，通过图像采集卡对图像进行A/D转换、压缩编码，再经无线通信模块传输至计算机。然后结合图像处理的基本算法在外部终端端采用了裂缝图像预处理的智能算法以去除图像中的干扰点，对桥底图像进行分析处理，识别是否含有裂缝，并记录裂缝的参数，评估桥梁的裂缝损伤情况，提高了裂缝图像数据分析的准确性。提高了裂缝图像数据分析的准确性。


技术研发人员：庞洪贤 刘长卿 王坤 张利民 胡卓航
受保护的技术使用者：中铁北京工程局集团第五工程有限公司
技术研发日：2021.08.09
技术公布日：2021/11/4