[发明专利]一种基于视觉与声纹融合的自引导自调适移动检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉与声纹融合的自引导自调适移动检测系统包括视觉异常检测模块、音频异常检测模块和视觉场景复原模块，所述视觉异常检测模块搭载于巡检机器人的前端摄像装置，所述音频异常检测模块搭载于巡检机器人的前端敲击检测装置，所述视觉场景复原模块搭载于后台控制端，其中：所述视觉异常检测模块包括：图像信号采集单元，图像信号分析单元，图像信号二级检测单元，边缘检测识别单元；所述音频异常检测模块包括：声音信号接收单元，声音信号分析单元，声音信号匹配单元；所述视觉场景复原模块包括：复原信息接收单元，复原信息融合单元。该检测系统完美融合了视觉与声纹信息,极大提升损伤检测的准确度和检测效率。

技术领域

本发明涉及一种基于视觉与声纹融合的自引导自调适移动检测系统及方法，可广泛应用于钢结构和混凝土结构的表面和内部损伤检测等技术领域。

背景技术

在建筑、桥梁、高速公路、隧道、大坝、核电站、机场、矿山等各方面的建设中，都要大量采用各种钢结构或钢筋混凝土结构作为基本的受力构件。由于钢结构、钢筋混凝土在长期使用过程中，受到各种外力和内部缺陷的长期作用，容易开裂，产生安全隐患。特别需要对结构进行连续检测、确保其不发生安全事故就显得尤为重要。一般检测技术受检测方法和装备限制主要以结构表面裂缝为主。另外，在外在因素的影响下结构会出现混凝土开裂、钢筋腐蚀等内部损伤，并逐渐导致结构整体倾斜、偏移甚至倒塌。结构安全是关系到国家建设、人民生命财产安全的重要内容，一直以来受到工程管理及建设人员的高度重视。在未来，城市建设将持续向高层和超高层发展，如何有效检测和评价结构的安全性、耐久性，已成为主管部门和工程技术人员需要解决的主要问题之一。

对于混凝土结构表面的裂缝，目前国内外主要检测方法是人工检测。人工检测方法的实现方式主要是通过望远镜远距离观察结构裂缝，或者通过搭建检测平台，近距离用肉眼观察结构表面的裂缝，记录裂缝的长度、宽度等数值，并通过多次检测来判断裂缝的生长情况。常见的检测平台有脚手架和检测车。在难以搭建脚手架的情况下，主要采用的是检测车。检测人员在检测车的桁架臂上行走，对结构表面裂缝进行检测。

对于裂缝数据的检测，目前市场上存在的主要是手持式裂缝测宽仪。该表面裂缝测宽仪，主要由手持式液晶屏主机、显微放大探头构成。测量时将探头紧靠被测裂缝，即可在液晶显示屏上看到被放大的裂缝图像，微调探头使裂缝与电子刻度标尺基本垂直，根据裂缝所占刻度线的多少判读出裂缝宽度。这种仪器的局限性在于：只有在人眼锁定裂缝目标后，才能利用仪器进行后续的测量。不具备自动识别裂缝的能力。

采用人工检测方法对结构表面裂缝进行检测存在以下缺陷：（1)人员耗费大。需要有经验的检测人员全程参与工作现场，借助一定的交通工具平台，在检测路径移动，用肉眼观察分辨，完成对整段结构的检测。而许多结构如高架桥梁长达数百米，甚至上千米长，需要耗费相当数量的人力，但一个工作平台上搭载的人员数量非常有限，因此工作强度相当大。（2)效率、精确度低。检测的效率，取决于检测路径缺陷的复杂程度及检测人员的经验和体力。对裂缝的判断主要依靠人的经验，因此主观因素影响较大。不同的人，经验不同，判断结果也不一样。长时间的检测工作容易造成检测人员的疲惫，进而影响工作效率。（3)不安全因素存在。检测对象的结构可能经过公路、河流、山涧、沟壑等复杂地形，检测人员要通过特制的输送平台近距离到达检测路径进行空中作业。特别是在灾害发生后，结构存在潜在的不安全因素，不宜安排检测人员在现场执行检测。

针对人工检测方法的缺陷，国内外提出了几种解决办法。例如采用爬行式机器人附着在钢铁桥梁的底面对裂缝进行检测，以及采用液压伸臂机构装载工业相机对结构表面裂缝进行检测的。专利CN201U6427提出使用航模飞机搭载相机对结构表面裂缝进行检测。这种方法难以保证采集到图像的质量，所能检测出的裂缝精度也不高。以上方法存在着适用范围不广，造价成本高等缺点，存在盲目检测和安全隐患的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于视觉与声纹融合的自引导自调适移动检测系统及方法,以解决损伤检测准确度低，检测效率低下的技术问题。