基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置和方法，包括移动小车

【技术实现步骤摘要】
基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置和方法
。

技术介绍

[0002]现有的钢管混凝土结构中的脱空缺陷使结构存在安全隐患，特别是在拱桥中的应用
。
一方面，在混凝土浇筑到钢管内后
,
无法直观对浇筑质量及小的脱空缺陷检测，另一方面因桥梁长期受多变载荷和环境的影响，缺陷扩展，并产生新的损伤；目前脱空检测主要有人工敲击
、
超声波
、
声发射等各自定进行定性检测的方法，超声波
、
声发射等各自方法在山区高空拱桥建造时实际恶劣环境检测也存在一定局限性和不稳定性，目前使用人工敲击方法居多；因此，我们研制了一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置和方法
。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在解决其技术问题而提供一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置和方法
。
为了精准检测脱空脱离的缺陷，本专利技术提出多传感信息融合和改
YOLOV8
‑
Concret e
‑
St ee lTube(YOLOV8
‑
CST)
深度学习网络算法，用以克服了单一检测无法识别缺陷存在的问题，从而实现多种检测方式的综合参数，判定检测决策结果准确率大大提高
。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置，包括移动小车
、
控制器及装设于移动小车上用于检测的红外热成像视觉部，红外热成像视觉部具有相机，相机上安装有白色仿生罩，所述白色仿生罩吸收热量小以防止太阳高温发热；
[0005]所述白色仿生罩设有抗风曲面及多个小槽以便于风道散开，从而减少受力面；
[0006]借助于所述移动小车实现移动检测，所述移动小车上安装超声波监测仪，超声波监测仪安装在三维坐标机构上，从而在三维方向上检测时实现三维坐标位置调整，末端夹头安装压力传感器的以便夹持超声波探头以适配的力紧贴不同尺寸的钢管外圆弧面上
。
[0007]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述超声波探头具有弧形接触面
。
[0008]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述控制器与后台计算机远程连接控制
。
[0009]本专利技术还提供一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测方法，包括以下步骤：
[0010]a
，分别用超声波与红外热成像相机获得实验数据，建立超声波
A
组和红外图像
B
组的各自
1000
个样本以上的数据库，其中在红外相机检测时，先对红外相机进行标定，以建立像素与缺陷尺寸关系；
[0011]b
，对
A
组和
B
组红外图像进行缺陷辨识并自动打上标签，对
B
组的红外图像样本进
行图像增强算法处理，建立脱空图像与温度的相关性；
[0012]c
，对
YOLOV8
‑
CST
网络参数进行调整，构建适合
A
和
B
组的
YOLOV8
‑
CST
的模型；
[0013]d
，用
YOLOV8
‑
CST
‑
A
模型对
A
组测试集对模型性能的测试，对脱空缺陷进行分类识别，在识别精度和速度上进行评估，获得识别率；进行量化评估，该数据与
B
组数据进行融合决策；
[0014]e
，用
B
组
YOLOV8
‑
CST
‑
B
模型对测试集对模型性能的测试，对脱空缺陷图像进行分类识别，在精度和速度上进行评估
,
获得识别率；进一步地再用色彩模型和边缘检测算法，计算脱空缺陷的边缘图像和参数，获得进行定量识别参数；
[0015]f
，用
D
‑
S
证据理论进行决策，融合
A
组与
B
组分类识别率的结果，获得脱空缺陷识别率；结合脱空缺陷边缘，给出钢管混凝土结构出三种检测决策结果为合格
、
缺陷及边缘参数；
[0016]g
，最后在现场部署智能诊断模型，超声波和红外相机传感器通过网络传输数据到工控机进行处理数据，实时识别监控和脱空缺陷评估
。
[0017]本专利技术的有益效果：采用了上述的技术方案，用以克服了单一检测无法识别缺陷存在的问题，从而实现多种检测方式的综合参数，判定检测决策结果准确率大大提高，装置的灵活使用
、
多方位行程达到检测位置
、
自动化程度较高且安全可靠
、
抗风防热等技术优势
。
附图说明
[0018]本专利技术的上述和
/
或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1为本专利技术实施例中基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置的结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例中基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测方法中
YOLOV8
‑
CST
‑
A
的流程示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例中基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测方法中
YOLOV8
‑
CST
‑
B
的流程示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例中基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测方法中
A
组的流程示意图；
[0023]图5为图4为本专利技术实施例中基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测方法中
B
组的流程示意图；
[0024]图6为图4为本专利技术实施例中基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测方法中决策的流程示意图；
具体实施方式
[0025]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地
、
形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制
。
[0026]在本专利技术的描述中，多个的含义是两个以上，大于
、
小于
、
超过等理解为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置，其特征在于，包括移动小车
、
控制器及装设于移动小车上用于检测的红外热成像视觉部，红外热成像视觉部具有相机，相机上安装有白色仿生罩，所述白色仿生罩吸收热量小以防止太阳高温发热；所述白色仿生罩设有抗风曲面及多个小槽以便于风道散开，从而减少受力面；借助于所述移动小车实现移动检测，所述移动小车上安装超声波监测仪，超声波监测仪安装在三维坐标机构上，从而在三维方向上检测时实现三维坐标位置调整，末端夹头安装压力传感器的以便夹持超声波探头以适配的力紧贴不同尺寸的钢管外圆弧面上
。2.
根据权利要求1所述的基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置，其特征在于：所述超声波探头具有弧形接触面
。3.
根据权利要求2所述的基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测装置，其特征在于：所述控制器与后台计算机远程连接控制
。4.
一种基于超声波与红外视觉多传感信息融合的钢管混凝土脱空缺陷监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
a
，分别用超声波与红外热成像相机获得实验数据，建立超声波
A
组和红外图像
B
组的各自
1000
个样本以上的数据库，其中在红外相机检测时，先对红外相机进行标定，以建立像素与缺陷尺寸关系；
b
，对
A
组和
B
组红外图像进行缺陷辨识并自动打上标签，对
B
组的红外图像样本进行图像增强算法处理，建立脱空图...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐昀超，李世攀，杨青莹，陈耿杰，林嘉填，彭伟锋，黄健，阎亮，
申请(专利权)人：华测工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：