一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备，包括：活动底座，所述活动底座的顶部设有三轴增稳摄像头和用于配合三轴增稳摄像头拍摄的LED光源；金属定型软管，所述金属定型软管一端与活动底座可拆卸连接，另一端连接有伸缩支架；所述可伸缩支架另一端连接有控制盒；所述控制盒与三轴增稳摄像头电性连接；本发明专利技术本发明专利技术采用三轴增稳摄像头作为拍摄设备，有效提高了采集视频与图像的质量与稳定性，为病害的识别提供良好基础；结合活动底座、金属定型软管与可伸缩支架实现不同角度、方位的拍摄，具备有效获取特殊构造视频或图像的功能。具备有效获取特殊构造视频或图像的功能。具备有效获取特殊构造视频或图像的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备及方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备及方法，属于图像识别


技术介绍

[0003]钢结构桥是我国长大跨径桥梁的重要结构类型，其中钢桁架桥梁是公铁两用等特种桥梁结构的主要形式之一。螺栓是钢桁架桥梁桁架结构的重要连接件，其工作状况的优劣直接影响到结构的服役质量甚至是结构安全性能。以往对于钢桁架桥梁螺栓缺失病害的检测主要依靠人工统计，效率较低且容易出现统计错误，同时部分区域受限于结构也不易观测，因此难以提出全面、有效的螺栓状况评估结果。此外，传统上利用图片或视频数据检测病害主要依靠灰度等特征值进行进行图像分割，在具有复杂背景下的病害识别效果较差。中国专利技术专利申请（CN201910256434.0）公开了一种基于视觉检测的斜拉桥缆索检测机器人，但仅限对于缆索结构有效，且未提出使用的图像自动化识别方法；中国专利技术专利申请（CN201911164153.9）公开了正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测图像的识别方法，提出采用超声波相控阵检测仪图像为基础，通过将缺陷图像处理为灰度图后以Faster R
‑
CNN网络进行疲劳裂缝判别，但其是在二值化基础上进行识别，并未直接对原始图像开展识别。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备及方法，以解决传统上利用图片或视频数据检测病害主要依靠灰度等特征值进行进行图像分割，在具有复杂背景下的病害识别效果较差的缺陷。
[0005]一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备，包括：活动底座，所述活动底座的顶部设有三轴增稳摄像头和用于配合三轴增稳摄像头拍摄的LED光源；金属定型软管，所述金属定型软管一端与活动底座可拆卸连接，另一端连接有伸缩支架；所述可伸缩支架另一端连接有控制盒；所述控制盒与三轴增稳摄像头电性连接。
[0006]进一步地，所述活动底座通过底座紧固螺栓与金属定型软管连接。
[0007]进一步地，所述伸缩支架设有支架紧固螺栓。
[0008]进一步地，所述控制盒包括触摸显示屏、锂电池、存储卡和计算芯片；所述触摸显示屏用于播放三轴增稳摄像头拍摄的视频及图像数据；所述锂电池为整个设备供电；所述存储卡用于存储原始数据、识别数据与结果文件；所述计算芯片用于运行人工智能机器视觉模型开展识别工作。
[0009]进一步地，所述控制盒的两侧设有把手。
[0010]进一步地，所述三轴增稳摄像头的分辨率采用1920
×
1080，且具备录制1080P高清视频。
[0011]一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别方法，所述方法包括步骤：采集钢桥面螺栓图片和/或视频，将图片和/或视频输入预先训练的识别模型中；识别模型调用识别算法对拍摄的图片和/或视频进行实时识别，将识别结果同步保存至存储卡中；将存储卡与外部计算机连接，对识别结果进行统计并生成数据表。
[0012]进一步地，所述识别模型的训练方法包括：集若干的钢桥面螺栓图片和/或视频，采用Lebelme开展螺栓脱落病害的标记，并分类；基于卷积神经网络利用标记好的图片和/或视频，开展识别训练，直至识别正确率满足要求，保存识别模型。
[0013]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：本专利技术采用三轴增稳摄像头作为拍摄设备，有效提高了采集视频与图像的质量与稳定性，为病害的识别提供良好基础；结合活动底座、金属定型软管与可伸缩支架实现不同角度、方位的拍摄，具备有效获取特殊构造视频或图像的功能；集成深度学习机器视觉算法，可针对螺栓状况进行有效识别，尤其是对复杂背景下的螺栓脱落病害有较好的识别效果。
附图说明
[0014]图1为本专利技术设备正面图；图2为本专利技术设备侧面图；图3为本专利技术控制盒示意图；图4为本专利技术实施例中机器视觉识别算法的识别正确率训练过程；图5为本专利技术实施例中的螺栓状况原始图像与对应识别图像；图6为本专利技术实施例中的识别结果图像；图中：1、三轴增稳摄像头；2、活动底座；3、LED光源；4、底座紧固螺栓；5、金属定型软管；6、伸缩支架；7、支架紧固螺栓；8、控制盒；81、触摸显示屏；82、锂电池；83、存储卡；84、计算芯片；85、外接USB口；86、充电口；87、主机板；9、把手。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0016]如图1
‑
图2所示，一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备，包括：活动底座2，所述活动底座2的顶部设有三轴增稳摄像头1和用于配合三轴增稳摄像头1拍摄的LED光源3；金属定型软管5，所述金属定型软管5一端与活动底座2可拆卸连接，另一端连接有伸缩支架6；所述可伸缩支架6另一端连接有控制盒8；所述控制盒8与三轴增稳摄像头1电性连
接；再此说明的是，本实施例中，所述活动底座2通过底座紧固螺栓4与金属定型软管5连接；所述伸缩支架6设有支架紧固螺栓7；三轴增稳摄像头1底部固定于活动底座2，同时LED光源3也设置于活动底座2；活动底座2下端与金属定型软管5固结，可实现任意角度的设置，通过底座紧固螺栓4保持固定角度；金属定型软管5下端固定于可伸缩支架6端部，支架紧固螺栓7可实现固定可伸缩支架6长度。
[0017]具体的，所述控制盒8包括触摸显示屏81、锂电池82、存储卡83、外接USB口85、充电口86、计算芯片84和主机板87；所述触摸显示屏81用于播放三轴增稳摄像头1拍摄的视频及图像数据；所述锂电池82为整个设备供电；所述存储卡83用于存储原始数据、识别数据与结果文件；所述计算芯片84包含CPU与GPU芯片，用于运行人工智能机器视觉模型开展识别工作；外接USB口85和充电口86用来传输数据和充电，主机板87用于集成触摸显示屏81、锂电池82、存储卡83、外接USB口85、充电口86和计算芯片84。
[0018]进一步地，所述控制盒8的两侧设有把手9，便于整个设备的携带。
[0019]在本实施例中，三轴增稳摄像头可为成熟的云台摄像头，尺寸控制在5cm以内，其分辨率须达到1920
×
1080以上，能够录制1080P高清视频功能，同时至少实现10倍光学变焦；摄像头转动范围为：旋转360
°
，俯仰
‑
45
°
~45
°
，横滚
‑
50
°
~50
°
。
[0020]如图3
‑
图5所示，公开了一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别方法，所述方法包括步骤：采集钢桥面螺栓图片和/或视频，将图片和/或视频输入预先训练的识别模型中；识别模型调用识别算法对拍摄的图片和/或视频进行实时识别，将识别结果同步保存至存储卡中；将存储卡与外部计算机连接，对识别结果进行统计并生成数据表。
[0021]识别模型训练包括步骤：采集若干1080P的钢桥面螺栓高清图片，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备，其特征在于，包括：活动底座（2），所述活动底座（2）的顶部设有三轴增稳摄像头（1）和用于配合三轴增稳摄像头（1）拍摄的LED光源（3）；金属定型软管（5），所述金属定型软管（5）一端与活动底座（2）可拆卸连接，另一端连接有伸缩支架（6）；所述可伸缩支架（6）另一端连接有控制盒（8）；所述控制盒（8）与三轴增稳摄像头（1）电性连接。2.根据权利要求1所述的便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备，其特征在于，所述活动底座（2）通过底座紧固螺栓（4）与金属定型软管（5）连接。3.根据权利要求1所述的便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备，其特征在于，所述伸缩支架（6）设有支架紧固螺栓（7）。4.根据权利要求1所述的便携式钢桥螺栓脱落损伤识别设备，其特征在于，所述控制盒（8）包括触摸显示屏（81）、锂电池（82）、存储卡（83）和计算芯片（84）；所述触摸显示屏（81）用于播放三轴增稳摄像头（1）拍摄的视频及图像数据；所述锂电池（82）为整个设备供电；所述存储卡（83）用于存储原始数据、识别数据与结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：武建，章世祥，汪永兰，李波，胡靖，
申请(专利权)人：华设设计集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：