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申请/专利权人：东南大学;江苏东印智慧工程技术研究院有限公司

摘要：本发明涉及一种桥梁梁底病害全形貌检测方法及系统，通过在桥检车机械臂上安装多个图像采集装置进行梁底病害全形貌检测，其视场能够覆盖梁底全部待检测区域；当桥检车沿桥梁纵向行驶时，图像采集装置快速采集桥梁梁底全形貌图像，将图像导入桥梁梁底病害识别系统，通过图像识别方法自动分类、识别、定位、测量梁底病害，同时可对桥梁梁底全形貌实景彩色图片进行展示；通过多次桥梁检测，对所检测得的每个病害进行长期追踪，得到桥梁全寿命周期内病害发展历程。本发明极大提高了桥梁检测效率和精度，解决了传统人工检测效率不高、量化困难，其他移动检测设备续航能力低、对不同桥型适应力弱的问题，创新了梁底全形貌可视化和长期监控的管理方法。

主权项：1.一种桥梁梁底病害全形貌检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤S1：依据待检测桥梁型号选择图像采集装置，同时在桥检车上确定安装位置；步骤S2：将若干图像采集装置安装在桥检车确定后的不同位置，驾驶桥检车缓慢行驶通过待检测桥梁，启动位于桥检车上的图像采集装置，对待检测桥梁的梁底进行高速拍摄，图像采集装置拍摄获取的数据传输至位于桥检车上的控制系统部分进行保存；其中，对待检测桥梁的梁底分多部位进行多轮拍摄；步骤S3：将图像采集装置拍摄得到的所有图像阵列导入病害识别测量系统，通过残差神经网络方法识别待检测桥梁梁底的病害，并进行测量；步骤S4：将采集到的图像拼接，获取桥梁全跨梁底全形貌图像，并进行可视化展示；步骤S5：基于病害在所在图像的坐标、所在图像在桥梁全跨梁底全形貌图像中的坐标对病害进行定位；步骤S6：多轮拍摄的图像在经过病害识别测量系统识别检测后，将位于相同位置处的病害设定为同一个病害，追踪其在多轮检测中发生的变化；步骤S1中，图像采集装置包括全景采集装置以及高精度采集装置，其中，高精度采集装置用于拍摄高清梁底病害图片，作为病害识别的原始数据；全景采集装置用于拍摄大视场全景彩色图片，用于图像拼接后的病害定位以及桥梁全跨梁底全形貌图像的可视化展示；步骤S3中，识别待检测桥梁梁底病害的方法具体为：步骤S31：根据获取的梁底病害图像，对图像上的病害进行标注，精确至像素级别，得到标注处理后的病害掩码图；步骤S32：将病害掩码图数据集划分为训练集和验证集，分别将训练集和验证集内的图像切割为子图，删除无病害的子图；步骤S33：构建粗分割模型，采用训练集对粗分割模型进行训练，保存验证集验证后召回率最高的粗分割模型参数；步骤S34：将待识别的梁底图像切割为子图，输入步骤S33获取的粗分割模型内，得到整图病害粗分割结果图；步骤S35：将待识别的梁底图像与得到的整图病害粗分割结果图进行插值，得到细分割结果图；步骤S36：求取细分割结果图内的病害轮廓，对病害轮廓缩放直至原始尺寸，即为病害的最终轮廓，以像素为单位测量最终轮廓；步骤S4中图像拼接的具体方法为：步骤S41：图像采集装置平行于地面平移拍摄一组包含重叠区域的待检测桥梁梁底实景图片序列，将其分别做柱面空间投影；步骤S42：采用SIFT特征算法提取图像序列特征点，运用基于特征点的图像配准算法对图像序列进行局部配准，计算具有匹配关系的图像之间的变换矩阵；步骤S43：选取其中一幅图像作为基准面图像，采用全局配准方法优化步骤S42中获取的变换矩阵；步骤S44：对图像序列进行坐标变换以及像素融合，得到桥梁全跨梁底全形貌图像。

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