一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统及其检测方法，包括：红外成像补光单元、信号处理单元、信号抗干扰单元、脉宽调制单元，所述红外成像补光单元通过瑕疵的检测环境完成定值调节和感光调节两种补光模式的转换，满足红外成像所需的补光需求；所述信号处理单元通过两组的滤波筛选调整传感信号输入与输出转换过程中的稳定；所述信号抗干扰单元针对信号处理单元的过程增加信号抗干扰电路，阻碍干扰信号对采集信号的损伤；所述脉宽调制单元根据载荷的变化来调制栅极的偏置，使电源的输出电压在工作条件变化时保持稳定；本发明专利技术通过对采集信号的处理以及红外成像的补光调节，进而有序的控制信号的传输，提高了对桥梁瑕疵的识别精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统及其检测方法
本专利技术涉及一种瑕疵检测技术，尤其是一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统及其检测方法。
技术介绍
随着我国公路网的快速发展，公路安全问题得到越来越广泛的关注，为了保障人民生命安全、减少国家财产损失，公路基础设施需要得到有效养护，出现故障需要及时得到处理，由于天气的影响、车辆的碾压以及公路质量本身存在问题，公路基础设施故障发生率久高不下，而人工检测方式往往不能及时发现故障，所以，如何准确快速地对公路基础设施故障进行检测成了热点研究问题。传统的检测方式采用工作人员进行故障排查，而人工检测方式往往不能及时发现故障、存在检测的疏漏；传统的公路路面瑕疵检测算法在图像深层次特征提取方面表现欠佳，难以达到预期检测效果，由于采用非接触式的检测方式采集红外成像信息，这种检测方式往往会带来原始信号的丢失，以及信号的衰减；应对不同的工作环境时，会出现数据传输线路受到外界信号的干扰，影响数据的传输质量，而在箱梁内部进行勘查时需要提供补光才能获取精准的图像信息，而传统的补光调节采用定值调节，从而无法满瑕疵检测系统所需的补光要求。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，以解决上述问题。技术方案：一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，包括：红外成像补光单元、信号处理单元、信号抗干扰单元、脉宽调制单元；红外成像补光单元，根据桥梁瑕疵的检测环境，提供定值调节和感光调节两种补光模式，满足红外成像所需的补光调节；信号处理单元，通过两组滤波筛选电路调整传感信号输入与输出转换过程中的稳定，保证传感器信号过程中的完整性；信号抗干扰单元，针对信号处理单元的过程增加信号抗干扰电路，阻碍干扰信号对图像采集信号的损伤；脉宽调制单元，根据电源载荷的变化来调制栅极的偏置，使电源的输出电压在工作条件变化时保持稳定。根据本专利技术的一个方面，所述红外成像补光单元包括光敏电阻RT、开关ST、电阻R3、电阻R2、可变电阻RV1、二极管D5、电容C1、电阻R1、可控硅U1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、补光灯E，其中所述光敏电阻RT一端与开关ST引脚1连接；所述光敏电阻RT另一端分别与电阻R3一端、电容C1一端、可控硅U1引脚3、二极管D4正极端、二极管D3正极端连接；所述电阻R3另一端与开关ST引脚3连接；所述开关ST引脚2分别与电阻R2一端、二极管D5正极端连接；所述电阻R2另一端分别与可变电阻RV1引脚1和引脚2、电阻R1一端连接；所述可变电阻RV1引脚3分别与二极管D5负极端、电容C1另一端、可控硅U1引脚1连接；所述电阻R1另一端分别与二极管D1负极端、二极管D2负极端、可控硅U1引脚2连接；所述二极管D1正极端与补光灯E一端连接；所述二极管D2正极端分别与二极管D4负极端、地线GND连接；所述补光灯E另一端与电压信号+12V、二极管D3负极端连接所述红外成像补光单元根据桥梁瑕疵的检测环境，提供定值调节和感光调节两种补光模式，满足红外成像所需的补光调节。根据本专利技术的一个方面，所述信号处理单元包括电阻R13、电容C5、电阻R11、运算放大器U4、电容C6、电阻R14、电阻R12、电阻R16、电阻R15、二极管D12、二极管D13、运算放大器U5、二极管D14，其中所述电阻R13一端与采集信号IN2连接；所述电阻R13另一端分别与电阻R14一端、电容C6正极端、运算放大器U4引脚2连接；所述运算放大器U4引脚3分别与电容C5正极端、电阻R11一端、电阻R12一端连接；所述电容C5负极端与电阻R11另一端、地线GND连接；所述电阻R12另一端分别与电阻R16一端、运算放大器U4引脚7、运算放大器U5引脚7、电压信号+12V连接；所述运算放大器U4引脚4与地线GND连接；所述运算放大器U4引脚6分别与二极管D12正极端、二极管D13负极端、电阻R14另一端、电容C6负极端连接；所述电阻R16另一端分别与电阻R15一端、运算放大器U5引脚3、二极管D12负极端连接；所述运算放大器U5引脚2与二极管D13正极端连接；所述运算放大器U5引脚4与地线GND连接；所述电阻R15另一端与地线GND连接；所述运算放大器U5引脚6与二极管D14正极端连接；所述二极管D14负极端与采集信号OUT2连接；所述信号处理单元通过两组滤波筛选电路调整传感信号输入与输出转换过程中的稳定，保证传感器信号过程中的完整性。根据本专利技术的一个方面，所述信号抗干扰单元包括电容C3、二极管D9、电阻R8、时基电路U2、电容C7、二极管D6、二极管D7、二极管8、电阻R4、电阻R5、电容C2、电阻R6、电阻R7，其中所述二极管D9正极端分别与电阻R8一端、电容C3一端、采集信号OUT3连接；所述电容C3另一端与地线GND连接；所述二极管D9负极端分别与电阻R8另一端、时基电路U2引脚3连接；所述时基电路U2引脚8分别与二极管D6负极端、电阻R4一端、电压信号+12V连接；所述时基电路U2引脚4分别与电阻R4另一端、电阻R5一端连接；所述时基电路U2引脚5和引脚2分别与二极管D8正极端、电容C2一端、电阻R5另一端连接；所述二极管D8负极端分别与二极管D7正极端、电阻R6一端连接；所述二极管D7负极端与二极管D6正极端连接；所述电容C2另一端分别与电阻R7一端、地线GND连接；所述电阻R7另一端分别与电阻R6另一端、采集信号OUT2连接；所述信号抗干扰单元，针对信号处理单元的过程增加信号抗干扰电路，阻碍干扰信号对图像采集信号的损伤。根据本专利技术的一个方面，所述脉宽调制单元包括电阻R17、电阻R9、电容C4、电感L1、运算放大器U3、电阻R10、电感L3、二极管D10、二极管D11、电感L2，其中所述电阻R17一端分别与电压信号VIN、电阻R9一端连接；所述电阻R17另一端与运算放大器U3引脚7连接；所述电阻R9另一端分别与电容C4正极端、运算放大器U3引脚2、电感L1一端连接；所述电容C4负极端与地线GND连接；所述运算放大器U3引脚4与地线GND连接；所述运算放大器U3引脚3分别与电阻R10一端、电感L3一端连接；所述电阻R10另一端与地线GND连接；所述电感L3另一端分别与二极管D10负极端、电感L2一端连接；所述二极管D10正极端与二极管D11正极端连接；所述二极管D11负极端与地线GND连接；所述运算放大器U3引脚6分别与电感L2另一端、电压信号VOUT连接；所述脉宽调制单元根据电源载荷的变化来调制栅极的偏置，使电源的输出电压在工作条件变化时保持稳定。根据本专利技术的一个方面，所述开关ST拨向引脚3时，为普通调光电路，可变电阻RV1、电容C1、组成张弛振荡器，用来产生脉冲触发可控U1，当电容C1充电到二极管D5负极端时，可控硅U1被触发导通，调节可变电阻RV1改变电容C1充电速率，从而能改变可控硅U1导通角，达到调光的目的，R2、R3构成分压器通过二极管D5向电容C1充电，改变R2、R3分压，同时改变可控硅U1导通角，使补光灯E的亮度发生变化，而当开关ST拨向引脚1时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，其特征在于，包括红外成像补光单元、信号处理单元、信号抗干扰单元、脉宽调制单元；/n红外成像补光单元，根据桥梁瑕疵的检测环境，提供定值调节和感光调节两种补光模式，满足红外成像所需的补光调节；/n信号处理单元，通过两组滤波筛选电路调整传感信号输入与输出转换过程中的稳定，保证传感器信号过程中的完整性；/n信号抗干扰单元，针对信号处理单元的过程增加信号抗干扰电路，阻碍干扰信号对图像采集信号的损伤；/n脉宽调制单元，根据电源载荷的变化来调制栅极的偏置，使电源的输出电压在工作条件变化时保持稳定。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，其特征在于，包括红外成像补光单元、信号处理单元、信号抗干扰单元、脉宽调制单元；
红外成像补光单元，根据桥梁瑕疵的检测环境，提供定值调节和感光调节两种补光模式，满足红外成像所需的补光调节；
信号处理单元，通过两组滤波筛选电路调整传感信号输入与输出转换过程中的稳定，保证传感器信号过程中的完整性；
信号抗干扰单元，针对信号处理单元的过程增加信号抗干扰电路，阻碍干扰信号对图像采集信号的损伤；
脉宽调制单元，根据电源载荷的变化来调制栅极的偏置，使电源的输出电压在工作条件变化时保持稳定。


2.根据权利要求1所述的一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，其特征在于，所述红外成像补光单元包括光敏电阻RT、开关ST、电阻R3、电阻R2、可变电阻RV1、二极管D5、电容C1、电阻R1、可控硅U1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、补光灯E，其中所述光敏电阻RT一端与开关ST引脚1连接；所述光敏电阻RT另一端分别与电阻R3一端、电容C1一端、可控硅U1引脚3、二极管D4正极端、二极管D3正极端连接；所述电阻R3另一端与开关ST引脚3连接；所述开关ST引脚2分别与电阻R2一端、二极管D5正极端连接；所述电阻R2另一端分别与可变电阻RV1引脚1和引脚2、电阻R1一端连接；所述可变电阻RV1引脚3分别与二极管D5负极端、电容C1另一端、可控硅U1引脚1连接；所述电阻R1另一端分别与二极管D1负极端、二极管D2负极端、可控硅U1引脚2连接；所述二极管D1正极端与补光灯E一端连接；所述二极管D2正极端分别与二极管D4负极端、地线GND连接；所述补光灯E另一端与电压信号+12V、二极管D3负极端连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括电阻R13、电容C5、电阻R11、运算放大器U4、电容C6、电阻R14、电阻R12、电阻R16、电阻R15、二极管D12、二极管D13、运算放大器U5、二极管D14，其中所述电阻R13一端与采集信号IN2连接；所述电阻R13另一端分别与电阻R14一端、电容C6正极端、运算放大器U4引脚2连接；所述运算放大器U4引脚3分别与电容C5正极端、电阻R11一端、电阻R12一端连接；所述电容C5负极端与电阻R11另一端、地线GND连接；所述电阻R12另一端分别与电阻R16一端、运算放大器U4引脚7、运算放大器U5引脚7、电压信号+12V连接；所述运算放大器U4引脚4与地线GND连接；所述运算放大器U4引脚6分别与二极管D12正极端、二极管D13负极端、电阻R14另一端、电容C6负极端连接；所述电阻R16另一端分别与电阻R15一端、运算放大器U5引脚3、二极管D12负极端连接；所述运算放大器U5引脚2与二极管D13正极端连接；所述运算放大器U5引脚4与地线GND连接；所述电阻R15另一端与地线GND连接；所述运算放大器U5引脚6与二极管D14正极端连接；所述二极管D14负极端与采集信号OUT2连接。


4.根据权利要求1所述的一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，其特征在于，所述信号抗干扰单元包括电容C3、二极管D9、电阻R8、时基电路U2、电容C7、二极管D6、二极管D7、二极管8、电阻R4、电阻R5、电容C2、电阻R6、电阻R7，其中所述二极管D9正极端分别与电阻R8一端、电容C3一端、采集信号OUT3连接；所述电容C3另一端与地线GND连接；所述二极管D9负极端分别与电阻R8另一端、时基电路U2引脚3连接；所述时基电路U2引脚8分别与二极管D6负极端、电阻R4一端、电压信号+12V连接；所述时基电路U2引脚4分别与电阻R4另一端、电阻R5一端连接；所述时基电路U2引脚5和引脚2分别与二极管D8正极端、电容C2一端、电阻R5另一端连接；所述二极管D8负极端分别与二极管D7正极端、电阻R6一端连接；所述二极管D7负极端与二极管D6正极端连接；所述电容C2另一端分别与电阻R7一端、地线GND连接；所述电阻R7另一端分别与电阻R6另一端、采集信号OUT2连接。


5.根据权利要求1所述的一种基于图像学习的桥梁瑕疵检测系统，其特征在于，所述脉宽调制单元包括电阻R17、电阻R9、电容C4、电感L1、运算放大器U3、电阻R10、电感L3、二极管D10、二极管D11、电感L2，其中所述电阻R17一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞林波，吴兰芬，
申请(专利权)人：南京市晨枭软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32