【技术实现步骤摘要】
本申请涉及螺栓检测，具体涉及一种螺栓松动的检测方法、系统、设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、在钢结构工程中，高强螺栓因其易用性常被用来作为结构之间的连接器件。钢结构工程在服役过程中由于极端温湿度波动和动态载荷等因素影响，会出现影响其结构安全的多种病害。其中，在桥梁等大型钢结构设施上，作为主要连接方式之一的高强螺栓，会因上述因素产生松动甚至脱落的病害。该病害对于设施的安全稳定有严重影响，因此在设施的巡检中准确快速的识别该病害至关重要。
2、传统的巡检方案中，对于螺栓病害的成熟检测方法主要有人工方法和基于传感器的方法。其中人工方法主要包括目视检查法、敲击测试法和扭矩扳手法，但是这些方法是劳动密集的，且高度依赖检查员的工作经验。基于传感器的方法主要有声波检测法、导波检测法、电路阻抗法、电势下降法和亚谐波共振法等，然而，这些传感器有的设计大量的非线性运算，且容易引入各种噪声（如声波、导波法、亚谐波共振法）；有的因本身结构的复杂，使得实地部署具有较大的难度（如电路阻抗法、电势下降法）。
3、近年来，大型设施的巡检策略逐步向智能化的方向发展。基于计算机视觉和人工智能技术的方法在当下的智能化巡检中越来越受到关注。相关技术中，为适应螺栓的复杂场景，基于卷积神经网络的检测器被用来对这些螺栓做检测和分类，但上述方法仍然不能及时检测出螺栓发生微小转动时的变化情况，使得检测不及时，增大了桥梁的安全风险。
技术实现思路
1、本申请提供一种螺栓松动的检测方法、系统、设备及计算机
2、第一方面，本申请实施例提供一种螺栓松动的检测方法，所述检测方法包括：采集目标螺栓集群的待测图像；获取目标螺栓集群的待测图像和基准图像中的多个感兴趣区域，其中，每个感兴趣区域为单个螺栓安装的区域；计算待测图像的每个感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓的旋转角度，并基于该旋转角度判定螺栓是否松动。
3、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述获取目标螺栓集群的待测图像和基准图像中的多个感兴趣区域之前，包括：分别对基准图像及待测图像进行缩放到统一尺寸、转换数据格式并做归一化的预处理。
4、结合第一方面，在一种实施方式中，所述计算待测图像的每个感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓的旋转角度，包括：对待测图像中的感兴趣区域及基准图像中对应的感兴趣区域进行二分图匹配，并识别出待测图像的多个感兴趣区域中未缺失螺栓的感兴趣区域；计算待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓的旋转角度。
5、结合第一方面，在一种实施方式中，所述计算待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的每个感兴趣区域中螺栓的旋转角度，包括：获取待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域螺栓的角点坐标以及基准图像对应的感兴趣区域中的螺栓角点坐标；使用透视变换将螺栓的角点坐标变换成螺栓顶面轮廓图；计算待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域中螺栓顶面轮廓图相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓顶面轮廓图的旋转角度。
6、结合第一方面，在一种实施方式中，所述对待测图像中的感兴趣区域及基准图像中对应的感兴趣区域进行二分图匹配，并识别出待测图像的多个感兴趣区域中未缺失螺栓的感兴趣区域，包括：对待测图像中的感兴趣区域及基准图像中对应的感兴趣区域进行二分图匹配，获得多个感兴趣区域对；识别多个感兴趣区域对中缺失螺栓的感兴趣区域对；去掉多个感兴趣区域中缺失螺栓的感兴趣区域对，获得待测图像的多个感兴趣区域中未缺失螺栓的感兴趣区域。
7、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述计算待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域中螺栓顶面轮廓图相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓顶面轮廓图的旋转角度之前，包括：分别从待测图像和基准图像中取出与螺栓未缺失感兴趣区域相对应的感兴趣区域，并对该感兴趣区域进行缩放到统一尺寸、转换数据格式并做归一化的预处理。
8、结合第一方面，在一种实施方式中，所述分别对基准图像及待测图像进行缩放到统一尺寸、转换数据格式并做归一化的预处理，包括：采用第一算子分别对基准图像和待测图像缩放；采用第二算子分别将缩放的基准图像及缩放的待测图像转换成浮点格式，继续缩放，以分别得到基准图像及待测图像的数据张量，并分别获取基准图像及待测图像数据张量的rgb三个通道；采用第三算子分别对基准图像数据张量的rgb三个通道及待测图像数据张量的rgb三个通道进行归一化处理。
9、第二方面，本申请实施例提供了一种螺栓松动的检测系统，所述检测系统包括：图像采集设备，其用于采集目标螺栓集群的待测图像；第一检测器，所述第一检测器用于获取目标螺栓集群的待测图像和基准图像中的多个感兴趣区域，其中，每个感兴趣区域为单个螺栓安装的区域；第二检测器，所述第二检测器用于计算待测图像的每个感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓的旋转角度，并基于该旋转角度判定螺栓是否松动。
10、第三方面，本申请实施例提供了一种螺栓松动的检测设备，所述螺栓松动的检测设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的螺栓松动的检测程序，其中所述螺栓松动的检测程序被所述处理器执行时，实现如上述的螺栓松动的检测方法的步骤。
11、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有螺栓松动的检测程序，其中所述螺栓松动的检测程序被处理器执行时，实现如上述的螺栓松动的检测方法的步骤。
12、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
13、通过利用从待测图像及基准图像中获取的多个感兴趣区域作为单个螺栓的安装区域，并计算待测图像的每个感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓的旋转角度，通过该旋转角度就可以及时判断出待测图像中的螺栓是否发生松动，解决了相关技术中的检测方式不能及时检测出螺栓发生微小转动时的变化情况，使得检测不及时，增大了桥梁的安全风险的技术问题。
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1.一种螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
2.如权利要求1所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，在所述获取目标螺栓集群的待测图像和基准图像中的多个感兴趣区域之前，包括：
3.如权利要求1所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述计算待测图像的每个感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓的旋转角度，包括：
4.如权利要求3所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述计算待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的每个感兴趣区域中螺栓的旋转角度，包括：
5.如权利要求3所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述对待测图像中的感兴趣区域及基准图像中对应的感兴趣区域进行二分图匹配，并识别出待测图像的多个感兴趣区域中未缺失螺栓的感兴趣区域，包括：
6.如权利要求3所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，在所述计算待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域中螺栓顶面轮廓图相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓顶面轮廓图的旋转角度之前，包括：
7.如权利要求2所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，所
8.一种螺栓松动的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：
9.一种螺栓松动的检测设备，其特征在于，所述螺栓松动的检测设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的螺栓松动的检测程序，其中所述螺栓松动的检测程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的螺栓松动的检测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有螺栓松动的检测程序，其中所述螺栓松动的检测程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的螺栓松动的检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
2.如权利要求1所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，在所述获取目标螺栓集群的待测图像和基准图像中的多个感兴趣区域之前，包括：
3.如权利要求1所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述计算待测图像的每个感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的感兴趣区域中螺栓的旋转角度，包括：
4.如权利要求3所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述计算待测图像未缺失螺栓的感兴趣区域中螺栓相对于基准图像对应的每个感兴趣区域中螺栓的旋转角度，包括：
5.如权利要求3所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，所述对待测图像中的感兴趣区域及基准图像中对应的感兴趣区域进行二分图匹配，并识别出待测图像的多个感兴趣区域中未缺失螺栓的感兴趣区域，包括：
6.如权利要求3所述的螺栓松动的检测方法，其特征在于，在所述计算待...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒昕，刘贤吾，段康晟，王兴刚，钟继卫，张帅，汤报，王戒躁，吴运宏，陈文，杜君，张璨，李晓行，方子为，黄应州，向阳，林超丰，赵训刚，姚金鑫，吴官骏，周强，孙鹤鸣，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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