[发明专利]一种基于无人机的传统木结构榫卯节点的拔榫测量方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的传统木结构榫卯节点的拔榫测量方法，包括如下步骤：1)根据需测量传统木结构的榫卯节点，确定无人机的拍摄点位，并根据拍摄点位确定无人机的飞行路径；2)操控无人机按照所述飞行路径依次到达拍摄点位，完成对所有需测量的斗栱节点的照片拍摄；3)将获取的照片传输至图像处理控制平台；4)通过图像识别技术分析榫卯节点的拔出状态；5)根据图像识别结果，计算出榫卯节点的榫头拔出量。本申请采用无人机进行检测测量，不仅可以避免人工测量需要攀爬梯架的安全风险，还可以提升测量的准确性，较小人为误差误判，操作简单便捷，提升检测效率。

技术领域

本发明涉及图像识别领域，尤其涉及到一种基于无人机的传统木结构榫卯节点的拔榫测量方法。

背景技术

木结构是我国主要的传统建筑结构之一，留存至今的传统木结构建筑仍有不少，其大多成为历史保护建筑。随着时间的推移，传统木结构会出现结构构件损伤、性能退化等一系列问题，因此加强对传统木结构的检测、鉴定和加固是十分有必要的。

传统木结构一般由木梁和木柱通过榫卯节点相连接。许多研究表明，榫卯节点是木结构的关键部位，一方面榫卯节点能够传递剪力和弯矩，另一方面榫卯节点在地震中有利于结构的减震耗能。然而榫卯节点也容易出现损伤，其中拔榫是最为常见的残损类型之一，其会对节点的滞回性能乃至整体结构的抗震性能产生很大影响。

目前榫卯节点拔出量的测量主要依靠人工目测以或人为尺量，该种方法主要存在以下缺点：

1.耗费人力，耗时长，效率低。

2.人工测量结果因人而异，存在较大误差。

3.需要人为攀高，具有一定风险隐患。

因此，我们有必要对现有方法进行改进，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的传统木结构榫卯节点的拔榫测量方法，通过无人机及图像处理技术，分析计算榫卯节点的拔出量，以解决现有技术中的缺陷。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于无人机的传统木结构榫卯节点的拔榫测量方法，包括如下步骤：

1)根据需测量传统木结构的榫卯节点，确定无人机的拍摄点位，并根据拍摄点位确定无人机的飞行路径；

2)操控无人机按照所述飞行路径依次到达拍摄点位，完成对所有需测量的斗栱节点的照片拍摄；

3)将获取的照片传输至图像处理控制平台；

4)通过图像识别技术分析榫卯节点的拔出状态；

5)根据图像识别结果，计算出榫卯节点的榫头拔出量。

进一步的，所述无人机的飞行路径与传统木结构间具有安全距离，所述无人机的拍摄点位需能够清晰拍摄斗栱节点的照片。

进一步的，所述无人机的相机镜头朝着飞行路径的正前方。

进一步的，所述所述图像识别技术包括对照片进行图像预处理、图像二值化和轮廓检测。

进一步的，所述步骤5)根据图像处理中轮廓检测的轮廓值确定照片中榫卯节点的榫头拔出量。

本申请采用无人机进行检测测量，不仅可以避免人工测量需要攀爬梯架的安全风险，还可以提升测量的准确性，较小人为误差误判，操作简单便捷，提升检测效率。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

1.无人机可到达人工难以触及的区域，适用范围更广，降低了人员攀爬作业的风险；

2.图像处理技术能够减小人为测量的误差，提升测量的准确性和可靠性；