一种外墙缺陷的检测系统技术方案

本实用新型专利技术适用于建筑技术领域，提供了一种外墙缺陷的检测系统。该外墙缺陷的检测系统包括空中机器人、红外相机和光学相机；所述空中机器人根据规划出的具有若干检测点的检测路径进行行走，控制所述红外相机和所述光学相机获取所述若干检测点的红外图像和光学图像，并将所述红外图像和所述光学图像进行发送；所述红外相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的红外图像；所述光学相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的光学图像。该检测系统不仅精确，且检测效率高，并且避免了人员检测的不安全因素。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于建筑
，尤其涉及一种外墙缺陷的检测系统。
技术介绍
对于建筑物的外墙传统的粘贴饰面，我们可以将外墙分为墙体结构层、找平层和装饰面层三个基本层次。按缺陷在外墙出现位置，可以将建筑物外墙饰面的缺陷分为两类：第一类：面砖饰面与找平层间的脱粘空鼓：第二类：抹灰层与外墙主体基底的脱粘空鼓。与第一类空鼓相比，第二类空鼓重量大而且隐蔽，其坠落时对人的危害更大。由于建筑物的外墙存在安全隐患，因此，需要定期对建筑物的外墙进行检修，尤其是高层建筑。针对建筑物特别是高层建筑的外墙检测，传统的检测方法如目测、敲击等手段主观随意性大、工作效率低，而且检测效果不佳。目前最普遍采用的方法是用空鼓锤进行敲击，通过辨别空鼓处与非空鼓处声音的不同，来确定空鼓位置。但是，该方法带有较多的主观性，与检测人对声音的辨识有较大关系。对于一些非瓷砖墙面，由于空鼓处的声音特征不显著，往往也难以分辨。同时，用空鼓锤进行敲击检测，难以对空鼓的面积、深度等进行准确的定量分析。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种外墙缺陷的检测系统，旨在解决现有技术检测外墙空鼓时主观性较强的问题。本技术是这样实现的，一种外墙缺陷的检测系统，包括空中机器人、红外相机和光学相机；所述空中机器人根据规划出的具有若干检测点的检测路径进行行走，控制所述红外相机和所述光学相机获取所述若干检测点的红外图像和光学图像，并将所述红外图像和所述光学图像进行发送；所述红外相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的红外图像；所述光学相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的光学图像。进一步地，空中机器人包括飞控板，所述飞控板用于写入所述检测路径。进一步地，空中机器人还包括光流模块，所述光流模块用于在实时获取所述空中机器人的飞行参数。进一步地，空中机器人还包括GPS模块、互补滤波器和超声波传感器；所述GPS模块用于定位所述空中机器人在空间直角坐标系中的位置；所述互补滤波器用于将所述位置和所述飞行参数进行融合，使得所述GPS模块和所述光流模块能进行自然切换；所述超声波传感器用于辅助定位所述空中机器人在飞行过程中的位置，并使所述空中机器人与外墙的距离保持在预设距离的范围内。进一步地，所述空中机器人为四旋翼无人机或六旋翼无人机。进一步地，所述空中机器人还包括云台，所述云台包括固定件、支撑件和用于固定所述红外相机和所述光学相机的安装件，所述固定件固设于所述空中机器人上，所述支撑件固定连接所述固定件和所述安装件。进一步地，所述支撑件包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆倾斜固设于所述固定件和所述第二支撑杆上，且固定点分别位于所述固定件和所述第二支撑杆的中心处；所述第二支撑件固设于所述安装件上。进一步地，所述安装件包括两个安装框和两个旋转件，每个安装框均具有上下平行的第一定位面、第二定位面和定位杆，所述定位杆垂直固设于所述第一、第二定位面之间且位于相对两侧，所述两个第一定位面和两个第二定位面分别用连接杆固定连接；所述两个旋转件分别固设于所述第二支撑杆的两端且分别与所述第一定位面可转动连接。进一步地，所述支撑件包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆垂直固设于所述固定件和所述第二支撑杆上，所述第一支撑杆的一端固设于所述固定件上，所述第一支撑杆的另一端固设于所述第二支撑杆的一端上；所述第二支撑杆的另一端固设于所述安装件上。进一步地，所述安装件包括两个安装框、旋转件和定位块，所述旋转件固设于所述第二支撑杆的另一端上，所述定位块可转动地固设于所述旋转件上，所述两个安装框固设于所述定位块上。本技术与现有技术相比，有益效果在于：所述的外墙缺陷的检测系统通过空中机器人沿着需要检测的外墙的检测路径行走，并获取检测路径中各个检测点的红外图像和光学图像，然后将红外图像和光学图像进行发送。根据获取到的红外图像和光学图像可以分析出外墙的缺陷情况，从而解决了采用人工及经验判断外墙是否有缺陷存在的判断不精确、容易使部分缺陷漏掉，该系统不仅精确，且检测效率高，并且避免了人员检测的不安全因素。附图说明图1是本技术外墙缺陷的检测方法的流程示意图；图2是图1中外墙缺陷的检测方法中融合算法的流程示意图；图3是本技术外墙缺陷的检测系统的结构示意图；图4是本技术中外墙的检测路径的规划示意图；图5是本技术中空中机器人的第一种结构示意图；图6是图5中云台的结构示意图；图7是本技术中空中机器人的第二种结构示意图；图8是本技术中空中机器人的第三种结构示意图；图9是图8中云台的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1至图4，图1为本技术外墙缺陷的检测方法的流程示意图，图4为本技术中外墙的检测路径的规划示意图，外墙缺陷的检测方法具体包括以下步骤：S101、规划需要检测的外墙的检测路径401，检测路径401中具有若干检测点402。检测路径401是对外墙进行检测时的线路，可以将整栋高层建筑物的外墙看成一个整体，然后再在整体上进行检测路径的规划，规划的过程中尽量使检测线路不重叠，定好检测路径后，然后在检测路径中定出均匀分布的检测点402。在进行路径规划时，可以用高清相机先获取需要检测的外墙的整体图片，然后再对图片进行栅格化处理，即将窗户和不是窗户的地方区分开来，然后再在栅格化处理后的图片中规划出检测路径401。S102、控制空中机器人30沿着检测路径401行走，并依次获取检测点402处的红外图像和光学图像。红外图像可以采用红外相机301进行获取，光学图像采用光学相机302进行获取，每一个检测点402至少需要获取一张红外图像和一张光学图像。空中机器人30沿着检测路径401行走，在各个检测点402都进行停留，在每个检测点402上同时获取红外图像和光学图像。S103、将红外图像和光学图像进行融合，分析出外墙的缺陷情况。对融合后的图像进行分析，可以在地面工作站进行，通过对融合图像的分析，得到外墙的空洞位置、空洞程度、数量等。与上述实施例相结合，该检测方法可以使用空中机器人30对外墙进行检测，在步骤S101前还包括以下步骤：S201、建立空间直角坐标系，分别为X、Y、Z轴。空中机器人30在对外墙面进行检测时，需要与离建筑物维持在一个比较近的距离，因此需要建立空间直角坐标系，以方便对空中机器人30进行定位。S202、在空间直角坐标系上对空中机器人30进行定位，控制空中机器人30与外墙的距离保持在预设距离的范围内。在纵向方向(即Z轴)上进行定位，具体为：通过空中机器人上的GPS模块305进行定位，当GPS模块305由于靠近外墙受到干扰时，使用光流模块304进行定位。即在定位时可以实现光流模块304和GPS模块305的自然切换，有效结合了光流定位与GPS定位的优点，增加了定位的可靠性。在轴向方向(即Y轴)上进行定位，具体为：横向水平定位主要采取GPS模块305和一对超声波收发器进行定位，超声波收发器主要用于辅助定位，防止空中机器人的碰撞，从而使得空中机器人与外墙面保持一定距离。空中机器人与外墙之间的距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外墙缺陷的检测系统，其特征在于，包括空中机器人、红外相机和光学相机；所述空中机器人根据规划出的具有若干检测点的检测路径进行行走，控制所述红外相机和所述光学相机获取所述若干检测点的红外图像和光学图像，并将所述红外图像和所述光学图像进行发送；所述红外相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的红外图像；所述光学相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的光学图像。

【技术特征摘要】
1.一种外墙缺陷的检测系统，其特征在于，包括空中机器人、红外相机和光学相机；所述空中机器人根据规划出的具有若干检测点的检测路径进行行走，控制所述红外相机和所述光学相机获取所述若干检测点的红外图像和光学图像，并将所述红外图像和所述光学图像进行发送；所述红外相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的红外图像；所述光学相机置于所述空中机器人上，用于拍摄各个检测点的光学图像。2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，空中机器人包括飞控板，所述飞控板用于写入所述检测路径。3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，空中机器人还包括光流模块，所述光流模块用于在实时获取所述空中机器人的飞行参数。4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，空中机器人还包括GPS模块、互补滤波器和超声波传感器；所述GPS模块用于定位所述空中机器人在空间直角坐标系中的位置；所述互补滤波器用于将所述位置和所述飞行参数进行融合，使得所述GPS模块和所述光流模块能进行自然切换；所述超声波传感器用于辅助定位所述空中机器人在飞行过程中的位置，并使所述空中机器人与外墙的距离保持在预设距离的范围内。5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述空中机器人为四旋翼无人机或六旋翼无人机。6.根据权利要求1至5任一所述的检测系统，其特征在于，所述空中机器人还包括云台，所述云台包括固定件...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯平，李章菁，程涛，周润华，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44