一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统及方法，涉及混凝土结构病害检测技术领域，该系统包括：移动设备和云服务器；所述移动设备至少包括双目相机和混凝土结构病害初步检测APP；所述云服务器至少包括混凝土结构病害二次检测模型、病害结果确定模块以及模型贴图模块。本发明专利技术能够高效准确检测混凝土结构的病害结果并实现可视化展示。凝土结构的病害结果并实现可视化展示。凝土结构的病害结果并实现可视化展示。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及混凝土结构病害检测
，特别是涉及一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统及方法。

技术介绍

[0002]混凝土表面裂缝是混凝土材料中最常见的一种损伤，它会降低混凝土结构的耐久性和安全性。很多混凝土结构的破坏也都是从裂缝开始的。
[0003]在现有技术中，大部分是采用单目机器视觉原理实现混凝土结构裂缝检测。其中，大部分单目机器为单目相机，并当单目相机的光轴不垂直于被测结构表面或是被测结构表面不是平面时，将带来一定的误差。同时为了获得比例因子（单个像素对应的物理尺寸），需要外加测距装置获得裂缝距离相机的距离或者拍摄裂缝时需要同时拍摄一个具有已知尺寸的标准块，其检测过程较为繁琐。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统及方法，能够高效准确检测混凝土结构的病害结果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：第一方面，本专利技术提供了一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统，包括：移动设备和云服务器；所述移动设备至少包括双目相机和混凝土结构病害初步检测APP；所述双目相机，用于：拍摄被测混凝土结构的局部病害图像；所述混凝土结构病害初步检测APP，用于：对所述局部病害图像进行处理，得到初步病害像素特征检测结果；根据所述初步病害像素特征检测结果和景深信息确定初步病害物理特征检测结果；所述景深信息是根据所述双目相机的内外部参数确定的；所述云服务器至少包括混凝土结构病害二次检测模型、病害结果确定模块以及模型贴图模块；所述混凝土结构病害二次检测模型是基于机器学习算法确定的；所述混凝土结构病害二次检测模型，用于：对所述局部病害图像进行处理，得到二次病害像素特征检测结果；根据所述二次病害像素特征检测结果和所述景深信息确定二次病害物理特征检测结果；所述病害结果确定模块，用于：汇总多张所述局部病害图像对应的初步病害物理特征检测结果和二次病害物理特征检测结果，得到所述被测混凝土结构的全景病害图像以及所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果；所述模型贴图模块，用于：根据被测混凝土结构三维模型、所述全景病害图像以及所述全景病害图像对应的
病害物理特征检测结果，确定带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型；其中，病害物理特征检测结果包括病害区域物理特征信息和病害区域位置信息；所述病害区域物理特征信息至少包括裂缝长度、裂缝宽度、麻面面积、剥落面积、锈蚀面积和露筋面积。
[0006]可选地，所述移动设备还包括显示模块；所述显示模块，用于显示所述被测混凝土结构的全景病害图像、所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果、以及带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型。
[0007]可选地，在所述对所述局部病害图像进行处理，得到初步病害像素特征检测结果方面，所述混凝土结构病害初步检测APP，具体包括：对所述局部病害图像进行预处理；采用基于阈值分割的病害检测算法、基于形态学的病害检测算法或基于渗流模型的病害检测算法，对预处理后的局部病害图像进行病害特征检测，得到初步病害像素特征检测结果。
[0008]可选地，所述移动设备为手机或者平板。
[0009]可选地，所述混凝土结构病害二次检测模型的确定过程为：获取样本数据；所述样本数据包括样本输入数据以及对应的标签数据；所述样本输入数据为所述局部病害图像；所述标签数据为所述病害区域物理特征信息和所述病害区域位置信息；采用所述样本数据对深度卷积神经网络进行训练，得到混凝土结构病害二次检测模型。
[0010]可选地，所述云服务器还包括云数据库；所述云数据库用于存储所述被测混凝土结构的全景病害图像、所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果、以及带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型。
[0011]可选地，还包括客户端；所述客户端至少包括查询虚拟按钮和打印虚拟按钮；所述客户端至少包括查询显示模块和虚拟打印模块；所述查询显示模块，用于查询显示所述被测混凝土结构的全景病害图像、所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果、以及带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型；所述虚拟打印模块，用于输出打印指令；所述打印指令用于打印所述被测混凝土结构的病害物理特征检测结果。
[0012]可选地，还包括：三维激光扫描仪；所述三维激光扫描仪，用于：获取所述被测混凝土结构的三维信息；所述云服务器，用于：根据所述三维信息，构建被测混凝土结构三维模型。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种基于移动设备的混凝土结构病害检测方法，该混凝土结构病害检测方法应用于移动设备和云服务器；所述移动设备至少包括双目相机和混凝土结构病害初步检测APP；所述云服务器至少包括混凝土结构病害二次检测模型、病害结果
确定模块以及模型贴图模块；所述混凝土结构病害二次检测模型是基于机器学习算法确定的；所述混凝土结构病害检测方法，包括：所述双目相机拍摄被测混凝土结构的局部病害图像；所述混凝土结构病害初步检测APP对所述局部病害图像进行处理，得到初步病害像素特征检测结果，并根据所述初步病害像素特征检测结果和景深信息确定初步病害物理特征检测结果；所述景深信息是根据所述双目相机的内外部参数确定的；所述混凝土结构病害二次检测模型对所述局部病害图像进行处理，得到二次病害像素特征检测结果，并根据所述二次病害像素特征检测结果和所述景深信息确定二次病害物理特征检测结果；所述病害结果确定模块汇总多张所述局部病害图像对应的初步病害物理特征检测结果和二次病害物理特征检测结果，得到所述被测混凝土结构的全景病害图像以及所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果；所述模型贴图模块根据被测混凝土结构三维模型、所述全景病害图像以及所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果，确定带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型；其中，病害物理特征检测结果包括病害区域物理特征信息和病害区域位置信息；所述病害区域物理特征信息至少包括裂缝长度、裂缝宽度、麻面面积、剥落面积、锈蚀面积和露筋面积。
[0014]可选地，还包括：显示所述被测混凝土结构的全景病害图像、所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果、以及带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型。
[0015]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：1、现场检测只需要一台集成有双目相机和混凝土结构病害初步检测APP的移动设备即可快速得到准确、可靠的初步病害物理特征检测结果；且利用双目相机直接获得局部病害图像的景深信息，无需标准块或测距装置，极大提高了病害检测工作的效率而不失其测量准确性，大大降低了整体操作流程的复杂度，能够应对现有检测方法难以开展作业的各种复杂施工环境。
[0016]2、云服务器对局部病害图像进行二次识别，得到二次病害物理特征检测结果，并将初步病害物理特征检测结果和二次病害物理特征检测结果汇总，作为被测混凝土结构最终的病害物理特征检测结果，进一步提高病害检测工作的准确性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统，其特征在于，包括：移动设备和云服务器；所述移动设备至少包括双目相机和混凝土结构病害初步检测APP；所述双目相机，用于：拍摄被测混凝土结构的局部病害图像；所述混凝土结构病害初步检测APP，用于：对所述局部病害图像进行处理，得到初步病害像素特征检测结果；根据所述初步病害像素特征检测结果和景深信息确定初步病害物理特征检测结果；所述景深信息是根据所述双目相机的内外部参数确定的；所述云服务器至少包括混凝土结构病害二次检测模型、病害结果确定模块以及模型贴图模块；所述混凝土结构病害二次检测模型是基于机器学习算法确定的；所述混凝土结构病害二次检测模型，用于：对所述局部病害图像进行处理，得到二次病害像素特征检测结果；根据所述二次病害像素特征检测结果和所述景深信息确定二次病害物理特征检测结果；所述病害结果确定模块，用于：汇总多张所述局部病害图像对应的初步病害物理特征检测结果和二次病害物理特征检测结果，得到所述被测混凝土结构的全景病害图像以及所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果；所述模型贴图模块，用于：根据被测混凝土结构三维模型、所述全景病害图像以及所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果，确定带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型；其中，病害物理特征检测结果包括病害区域物理特征信息和病害区域位置信息；所述病害区域物理特征信息至少包括裂缝长度、裂缝宽度、麻面面积、剥落面积、锈蚀面积和露筋面积。2.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统，其特征在于，所述移动设备还包括显示模块；所述显示模块，用于显示所述被测混凝土结构的全景病害图像、所述全景病害图像对应的病害物理特征检测结果、以及带有病害物理特征检测结果的被测混凝土结构三维模型。3.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统，其特征在于，在所述对所述局部病害图像进行处理，得到初步病害像素特征检测结果方面，所述混凝土结构病害初步检测APP，具体包括：对所述局部病害图像进行预处理；采用基于阈值分割的病害检测算法、基于形态学的病害检测算法或基于渗流模型的病害检测算法，对预处理后的局部病害图像进行病害特征检测，得到初步病害像素特征检测结果。4.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统，其特征在于，所述移动设备为手机或者平板。5.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的混凝土结构病害检测系统，其特征在于，所述混凝土结构病害二次检测模型的确定过程为：
获取样本数据；所述样本数据包括样本输入数据以及对应的标签数据；所述样本输入数据为所述局部病害图像；所述标签数据为所述病害区域物理特征信息和所述病害区域位置信息；采用所述样本数据对深度卷积神经网络进行训练，得到混凝土结构病害二次检测模型。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡友发，李飞，陈培优，曹帅，
申请(专利权)人：北京思莫特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：