[发明专利]桥梁表观病害的检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种桥梁表观病害的检测系统，其特征在于，包括：

双轴运动机构，所述双轴运动机构包括水平旋转部和设置于所述水平旋转部上的垂直旋转部；

相机，所述相机设置于所述垂直旋转部，所述相机包括镜头，所述镜头的外周阵列环绕布置有至少四个激光探头，所述镜头上设置有激光测距传感器，四个所述激光探头的激光发射方向和所述激光测距传感器的激光发射方向分别与所述镜头的光轴方向平行且均位于同一侧，所述相机用于拍取带有四个所述激光探头投射点的图像信息；以及

数据处理装置，所述数据处理装置分别与所述双轴运动机构、所述相机和所述激光测距传感器电连接，用于获取所述相机拍取的图像信息、所述激光测距传感器测得的距离信息和所述双轴运动机构的运动信息并进行相应处理；

所述桥梁表观病害的检测方法，包括：

相机拍取带有激光探头发出的激光点的透视畸变图像信息；

数据处理装置获取所述相机拍取的所述透视畸变图像信息；

所述数据处理装置获取所述透视畸变图像信息中的所述激光点相对坐标和所述激光探头的激光投射到被检测面上的激光投射点相对坐标；

所述数据处理装置根据所述激光点相对坐标和所述激光投射点相对坐标，计算透视畸变逆变换矩阵；

所述数据处理装置通过所述透视畸变逆变换矩阵将所述透视畸变图像信息矫正为正视图像信息，并利用所述正视图像信息进行桥梁表观病害检测；

所述数据处理装置获取所述激光探头的激光投射到被检测面上的激光投射点相对坐标，包括：

建立被检测面所在的空间直角坐标系，且所述被检测面分别与所述空间直角坐标系的X轴正方向、Y轴正方向和Z轴正方向相交于一点，其中，Z轴正方向为所述镜头的光轴方向；

获取所述被检测面与所述Y轴的第一夹角参数、所述被检测面与所述X轴的第二夹角参数以及所述激光探头的相对位置坐标；

根据所述第一夹角参数、所述第二夹角参数和所述激光探头的相对位置坐标，计算所述激光投射点相对坐标。

2.根据权利要求1所述的桥梁表观病害的检测系统，其特征在于，所述获取所述被检测面与所述Y轴的第一夹角参数，包括：

生成从所述空间直角坐标系的原点分别延伸至所述被检测面，且分别位于所述Y轴正方向和负方向的第一辅助线和第二辅助线，以及从所述第一辅助线与所述被检测面的交点延伸至所述第二辅助线的第三辅助线，其中，所述第一辅助线和所述第二辅助线与所述Z轴分别形成的夹角相等，所述第三辅助线与所述Y轴平行；

获取所述第一辅助线和第二辅助线之间的第三夹角参数，并利用激光测距传感器获取所述第一辅助线的第一长度参数和所述第二辅助线的第二长度参数；

根据所述第一长度参数、所述第二长度参数和所述第三夹角参数，利用第一预设公式计算所述第一辅助线和所述第二辅助线与所述被检测面的交点连线与所述第三辅助线之间的第四夹角参数，所述第四夹角参数为所述第一夹角参数；

所述第一预设公式为：其中，γ为第四夹角参数，os为第一长度参数，ot为第二长度参数，θ为第三夹角参数。

3.根据权利要求1所述的桥梁表观病害的检测系统，其特征在于，所述获取所述被检测面与所述X轴的第二夹角参数，包括：

生成与所述Z轴具有第五夹角参数且位于坐标面YOZ上的辅助Z轴，从所述被检测面与所述X轴的交点延伸至所述辅助Z轴的第四辅助线，从所述空间直角坐标系的原点分别延伸至所述第四辅助线且分别位于所述X轴正方向和负方向的第五辅助线和第六辅助线，以及从所述第五辅助线与所述第四辅助线的交点延伸至所述第六辅助线的第七辅助线，其中，所述第五辅助线和所述第六辅助线与所述辅助Z轴分别形成的夹角相等，所述第七辅助线与所述X轴平行；

获取所述第五辅助线和所述第六辅助线之间的第六夹角参数，并利用激光测距传感器获取所述第五辅助线的第五长度参数和所述第六辅助线的第六长度参数；

根据所述第五长度参数、所述第六长度参数和所述第六夹角参数，利用第二预设公式计算所述第五辅助线和所述第六辅助线与所述第四辅助线的交点连线与所述第七辅助线之间的第七夹角参数，所述第七夹角参数等于所述第二夹角参数；

所述第二预设公式为：其中，ω为第七夹角参数，oh”为第五辅助线，ow为第六辅助线，θ'为第六夹角参数。