一种桥梁病害拍摄装置和图像畸变修正方法与流程

1.本发明涉及一种桥梁拍摄装置，具体为一种桥梁病害拍摄装置和图像畸变修正方法，属于桥梁养护管理技术领域。


背景技术：

2.桥梁是公路交通基础设施的重要组成部分，在公路运输事业中有着举足轻重的地位，一旦桥梁出现质量问题，会造成严重的安全事故，随着社会的发展，道路桥梁所承受的压力越来越大了，使用时间长了，就会出现一些病害，不仅阻碍了社会的发展，也在一定程度上对人们的人身以及财产安全产生了威胁，因此，需要对桥梁的桥梁病害进行定期检查，以确保道路交通安全。
3.通过对桥梁的表面进行拍摄，然后对所拍摄图像进行分析，可快速发现桥梁的病害部位，并能够判断病害的危害程度，但对于现有的针对潮流病害的拍摄装置，往往存在以下不足：
4.1、现有的拍摄装置往往是采用无人机或移动拍摄装置对桥梁的上表面进行拍摄，而对于桥梁的底面则不便于进行图像的拍摄，即所能够检查出的病害部位往往是针对桥梁上表面，缺乏对桥梁底面的拍摄检查；
5.2、对于所拍摄出来的图像，因为不便于对病害部位进行垂直拍摄，会导致所拍摄的图像存在一定的畸变，而对于这类畸变图像，不能精准分析出病害的部位以及病害的危害程度，容易给工作人员带来误判，进而导致检查的结果不精准。


技术实现要素：

6.本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种桥梁病害拍摄装置和图像畸变修正方法。
7.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种桥梁病害拍摄装置，包括
8.移动机构，其用于带动该拍摄装置在桥梁的上表面进行移动，且其包括安装在上盖板下板面的滚轮支座、转动穿过多个所述滚轮支座的连接转杆、固定安装在连接转杆杆身上的滚动轮，且所述滚动轮分别卡放在滚轮支座所开设的槽口内，所述上盖板的延伸端竖直连接有螺纹连杆；
9.转动机构，其固定连接在所述螺纹连杆未开设螺纹的杆身上，并用于带动与桥梁底面呈平行状的参照机构进行九十度转动，且其包括固定安装在所述螺纹连杆杆身上的转动轴承，所述转动轴承的外圈一侧开设有弧形齿条，所述转动轴承的外圈另一侧焊接有设置紧固旋钮的安插套管；
10.所述参照机构的一侧固定连接有活动连杆，且所述活动连杆安插在安插套管内；
11.安装机构，其设置在所述螺纹连杆的底端，并用于固定安装对桥梁底面进行拍摄的高清相机，且其包括焊接固定在所述螺纹连杆底端的l型板、用于固定套设所述高清相机的固定框。
12.作为本发明再进一步的方案：所述上盖板的下表面连接有罩在滚轮支座外侧的外壳，且所述外壳的内侧面安装有多个配重块。
13.作为本发明再进一步的方案：所述上盖板的上板面固定安装有与外设电源进行电性连接的移动电机，且所述移动电机的转动轴与连接转杆的前端均固定连接有传动齿轮、两个所述传动齿轮之间通过传动履带进行同步转动。
14.作为本发明再进一步的方案：所述螺纹连杆位于转动机构安装部位的上侧杆身上固定安装有转动电机，且所述转动电机转动轴所连接的齿轮盘与弧形齿条进行齿合连接。
15.作为本发明再进一步的方案：所述参照机构包括外框以及设置在所述外框内的若干个参照图块，所述参照图块之间通过连接细线进行连接，并通过连接细线与外框的内侧边进行连接。
16.作为本发明再进一步的方案：所述固定框的一侧连接有穿过l型板的转动螺杆，且所述转动螺杆穿过l型板的一端杆身上螺纹咬合连接有紧固螺母。
17.作为本发明再进一步的方案：所述高清相机的镜头四周设置有led灯珠。
18.一种桥梁病害拍摄装置，其所拍摄的图像畸变修正方法包括以下步骤：
19.步骤一、将该装置移动至需要拍摄的位置后，先将参照机构转动至外侧，通过高清相机拍摄出完整图像，然后将参照机构转动至高清相机的上方，在桥梁底面的同一位置处拍摄出带有参照图块的图像；
20.步骤二、将所拍摄的两张图像导入电脑的photoshop修图软件，先对带有参照图块的图像进行修正，由于参照图块的实际面积为已知，故可算出在该位置处的定标系数，即每个像元的长度当量和面积当量；利用参照图块的长度和宽度是一个不变量作为比较判据对图像进行畸变修正；
21.步骤三、根据对带有参照图块图像的修正参数，对拍摄出的完整图像进行相同参数的修正。
22.本发明的有益效果是：
23.1、设置有多个配重块，使该装置的两侧处于平衡，进而确保在使用过程中，不会发生侧倾；
24.2、设置有参照机构，可在高清相机进行拍摄时，通过参照凸块作为已知参考物，进而便于后期对所拍摄图像进行畸变修正；
25.3、固定框的一侧连接有穿过l型板的转动螺杆，且所述转动螺杆穿过l型板的一端杆身上螺纹咬合连接有紧固螺母，可在拍摄前，根据具体的拍摄需求调节固定框的倾斜角度并进行固定，进而可实现对高清相机拍摄角度的调节；
26.4、高清相机的镜头四周设置有led灯珠，可对桥梁底面较为阴暗的区域进行补光，进而可确保拍摄出来的图像更为清晰。
附图说明
27.图1为本发明整体结构示意图；
28.图2为本发明移动机构示意图；
29.图3为本发明转动机构正视示意图；
30.图4为本发明转动机构俯视示意图；
31.图5为本发明参照机构示意图；
32.图6为本发明安装机构示意图。
33.图中：1、移动机构，11、外壳，12、滚轮支座，13、滚动轮，14、连接转杆，15、移动电机，16、传动齿轮，17、传动履带，2、上盖板，3、配重块，4、螺纹连杆，5、转动机构，51、转动轴承，52、转动电机，53、齿轮盘，54、弧形齿条，55、安插套管，6、活动连杆，7、参照机构，71、外框，72、参照图块，73、连接细线，8、安装机构，81、l型板，82、固定框，83、转动螺杆，84、紧固螺母，9、高清相机。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例一
36.请参阅图1和2，一种桥梁病害拍摄装置，包括
37.移动机构1，其用于带动该拍摄装置在桥梁的上表面进行移动，且其包括安装在上盖板2下板面的滚轮支座12、转动穿过多个所述滚轮支座12的连接转杆14、固定安装在连接转杆14杆身上的滚动轮13，且所述滚动轮13分别卡放在滚轮支座12所开设的槽口内，所述上盖板2的延伸端竖直连接有螺纹连杆4。
38.在本发明实施例中，所述上盖板2的下表面连接有罩在滚轮支座12外侧的外壳11，且所述外壳11的内侧面安装有多个配重块3，使该装置的两侧处于平衡，进而确保在使用过程中，不会发生侧倾。
39.在本发明实施例中，所述上盖板2的上板面固定安装有与外设电源进行电性连接的移动电机15，且所述移动电机15的转动轴与连接转杆14的前端均固定连接有传动齿轮16、两个所述传动齿轮16之间通过传动履带17进行同步转动，以实现带动滚动轮13进行滚动，进而带动该装置能够自行沿着桥梁的侧边进行移动，无需操作人员费力推动装置。
40.实施例二
41.请参阅图1、3、4和5，一种桥梁病害拍摄装置，包括
42.转动机构5，其固定连接在螺纹连杆4未开设螺纹的杆身上，并用于带动与桥梁底面呈平行状的参照机构7进行九十度转动，且其包括固定安装在所述螺纹连杆4杆身上的转动轴承51，所述转动轴承51的外圈一侧开设有弧形齿条54，所述转动轴承51的外圈另一侧焊接有设置紧固旋钮的安插套管55；
43.所述参照机构7的一侧固定连接有活动连杆6，且所述活动连杆6安插在安插套管55内。
44.在本发明实施例中，所述螺纹连杆4位于转动机构5安装部位的上侧杆身上固定安装有转动电机52，且所述转动电机52转动轴所连接的齿轮盘53与弧形齿条54进行齿合连接，以实现带动转动轴承51的外圈进行转动。
45.在本发明实施例中，所述参照机构7包括外框71以及设置在所述外框71内的若干个参照图块72，所述参照图块72之间通过连接细线73进行连接，并通过连接细线73与外框
71的内侧边进行连接，可在高清相机9进行拍摄时，通过参照凸块作为已知参考物，进而便于后期对所拍摄图像进行畸变修正。
46.实施例三
47.请参阅图1和6，一种桥梁病害拍摄装置，包括
48.安装机构8，其设置在螺纹连杆4的底端，并用于固定安装对桥梁底面进行拍摄的高清相机9，且其包括焊接固定在所述螺纹连杆4底端的l型板81、用于固定套设所述高清相机9的固定框82。
49.在本发明实施例中，所述固定框82的一侧连接有穿过l型板81的转动螺杆83，且所述转动螺杆83穿过l型板81的一端杆身上螺纹咬合连接有紧固螺母84，可在拍摄前，根据具体的拍摄需求调节固定框82的倾斜角度并进行固定，进而可实现对高清相机9拍摄角度的调节。
50.在本发明实施例中，所述高清相机9的镜头四周设置有led灯珠，可对桥梁底面较为阴暗的区域进行补光，进而可确保拍摄出来的图像更为清晰。
51.实施例四
52.一种桥梁病害拍摄装置，其所拍摄的图像畸变修正方法包括以下步骤：
53.步骤一、将该装置移动至需要拍摄的位置后，先将参照机构7转动至外侧，通过高清相机9拍摄出完整图像，然后将参照机构7转动至高清相机9的上方，在桥梁底面的同一位置处拍摄出带有参照图块72的图像；
54.步骤二、将所拍摄的两张图像导入电脑的photoshop修图软件，先对带有参照图块72的图像进行修正，由于参照图块72的实际面积为已知，故可算出在该位置处的定标系数，即每个像元的长度当量和面积当量；利用参照图块72的长度和宽度是一个不变量作为比较判据对图像进行畸变修正；
55.步骤三、根据对带有参照图块72图像的修正参数，对拍摄出的完整图像进行相同参数的修正。
56.工作原理：首先通过移动电机15带动该装置自行沿着桥梁的侧边进行移动，将该装置移动至需要拍摄的位置后，通过转动电机52带动转动轴承51的外圈进行转动，将参照机构7转动至外侧，通过高清相机9拍摄出完整图像，然后通过转动电机52带动转动轴承51的外圈进行反向转动，将参照机构7转动至高清相机9的上方，在桥梁底面的同一位置处拍摄出带有参照图块72的图像，将所拍摄的两张图像导入photoshop修图软件，对带有参照图块72的图像进行修正，由于参照图块72的实际面积为已知，故可算出在该位置处的定标系数，即每个像元的长度当量和面积当量；利用参照图块72的长度和宽度是一个不变量作为比较判据对图像进行畸变修正；根据对带有参照图块72图像的修正参数，对拍摄出的完整图像进行相同参数的修正。
57.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。