[发明专利]基于无人机的桥梁外观检测方法及系统

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，公开一种基于无人机的桥梁外观检测方法及系统，以提高检测的效率并提高前后对比评估和跟踪修复效果的可靠性。将现有双目视觉的无人驾驶技术引入到基于无人机的桥梁监测作业中，并通过在大体相同的同一拍照点位、同一航行姿态确保所采集图像大体符合预期，然后通过当前图像矩形窗内像素点与无人机之间的平均距离相比于修复前所记录的平均距离来二次确认当前所采集的图像是否符合预期，本质即实现基于机器视觉的自动校验。进一步地，当自动校验不符合设定的要求时，可以通过人工干预的方式予以补充；提高了系统的智能性和灵活性。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于无人机的桥梁外观检测方法及系统。

背景技术

桥梁检测是指为保证运输安全，对桥梁所进行的调查研究、系统掌握其使用状态、制定运用条件、并提出养护或加固措施的工作。桥梁检测也为积累技术资料，完善桥梁计算理论，加强科学的技术管理及提高桥梁技术水平创造条件。

通常，桥梁检测的主要内容有:

一、常规定期检测：包括桥面系检测、上部结构检测、下部结构检测。

二、结构定期检测：包括混凝土强度检测、混凝土碳化深度检测、钢筋位置及混凝土保护层厚度检测。

三、水下构件检测：对水下桩基混凝土脱落、裂纹、露筋、空洞、机械损伤等病害进行探查，并录像。

四、承载能力鉴定：通过承载能力鉴定判定现阶段桥梁的承载能力能否满足设计要求。

五、长期监控点布设及首次观测：为了长期观测桥梁墩台、主梁在车辆作用下的变位情况，从而对桥梁的安全性进行分析，在桥梁关键位置布置监测点，并对监测点进行首次观测。

六、提交各桥的最终桥梁检测报告，内容符合中华人民共和国行业标准《城市桥梁养护技术规范》CJJ99-2003要求，除上述内容外，报告还应包含各桥桥梁限载、限高等标志设置意见。

在现有的桥梁外观检测过程中，可采用专用车通过机械臂的控制以工作台载人进行人工作业。但存在效率低、配套设施成本投入大等缺陷。当前，无人机航测技术逐渐被应用于交通基础设施的病害检测过程中，它可以基于人工远程控制快速地完成对物体现有表面信息的图像采集；从而对桥梁的日常养护和检测提供了极大的便利。

另一方面，在现有的桥梁修复前后，通过对桥梁修复前后图片进行配对比对，有利于客观地评估和跟踪修复效果，而现有的检测报告及数据采集和存储大多基于人工方式，且部分采集图像还存在不同区域之间的近似度高及同一区域修复前后视场角不一致等问题，从而使得人工在对人工所采集图像数据进行配对的过程中，容易配对出错并影响评估和跟踪修复效果的可靠性。

发明内容

本发明目的在于公开一种基于无人机的桥梁外观检测方法及系统，以提高检测的效率并提高前后对比评估和跟踪修复效果的可靠性。

为达上述目的，本发明公开一种基于无人机的桥梁外观检测方法，包括：

以配备双目相机的无人机对桥梁待修复的各个局部区域进行拍照；并在对任一局部区域进行拍照的过程中，将左视图中央矩形窗内像素与右视图进行匹配，根据匹配后的视差数据计算该矩形窗内各像素点与所述无人机之间的平均距离，然后保存所述平均距离与相对应左视图之间、以及与所述无人机所处拍照点位的地球坐标位置信息和航行姿态信息之间的对应关系；其中，所述矩形框内像素数量规格为统一设置的默认值；