本發(fā)明屬于橋梁裂縫檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)如今，隨著橋梁技術(shù)的不斷發(fā)展，不但橋梁總里程數(shù)也在逐年增加，而且橋梁的長(zhǎng)度也隨之加長(zhǎng)，橋梁也在一些環(huán)境惡劣的地方進(jìn)行修建。橋梁是交通的咽喉，再加上現(xiàn)有交通量迅速增大、重型車輛的增多、車輛的超速超重運(yùn)輸，導(dǎo)致橋梁的承載力難以適應(yīng)于交通負(fù)荷的迅速增長(zhǎng)，橋梁長(zhǎng)時(shí)間在超負(fù)荷的狀態(tài)下工作易出現(xiàn)裂縫；另外橋梁所處的地質(zhì)條件、地形條件、氣候條件和設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)過程中各種因素的影響，也會(huì)造成橋梁裂縫的產(chǎn)生，橋梁裂縫的產(chǎn)生不僅減少橋面的承載力，同時(shí)導(dǎo)致水分及有害物質(zhì)滲入，引發(fā)鋼筋腐蝕或者加速混凝土的自然老化，從而損害橋梁的承載能力，容易引發(fā)安全事故，因此對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行有效檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫并進(jìn)行治理，確保橋梁處于正常使用狀態(tài)，提高橋梁的使用壽命。

目前，橋梁裂縫的檢測(cè)主要采用卷尺、手持裂縫觀測(cè)儀和機(jī)器視覺等，而這些檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法主要存在以下問題：

第一，橋梁裂縫的傳統(tǒng)檢測(cè)主要通過人工接觸式進(jìn)行測(cè)量，工作人員一般是使用卷尺進(jìn)行實(shí)地測(cè)量并記錄，而對(duì)于不規(guī)則橋梁裂縫只能測(cè)量橋梁裂縫的直線長(zhǎng)度和橋梁裂縫寬度的估計(jì)值，當(dāng)橋梁裂縫較多時(shí)，人工進(jìn)行測(cè)量的工作量就相當(dāng)大，另外，橋梁一般距地面的高度較高，人工測(cè)量不僅難度大，而且安全系數(shù)不高；這種方法對(duì)于橋梁的檢測(cè)無論在人力、物力還是時(shí)間上都有很大的消耗，另外測(cè)量過程往往存在人工誤差。依靠人工不定期的檢查，往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫，且從機(jī)理上不具備大范圍與長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)的功能。

第二，目前，橋梁裂縫檢測(cè)主要采取手持裂縫觀測(cè)儀在橋下對(duì)目測(cè)到的橋梁裂縫進(jìn)行裂縫檢測(cè)，則需要工作人員搭乘傳統(tǒng)橋檢車手握手持裂縫觀測(cè)儀，且使工作人員位于橋下對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行檢測(cè)，最終完成橋梁裂縫檢測(cè)。但在實(shí)際橋梁檢測(cè)過程中，由于存在一些跨線橋梁和橋下檢測(cè)環(huán)境復(fù)雜等情況，工作人員位于橋下較危險(xiǎn)，使得裂縫檢測(cè)難度很大，另外，對(duì)于不規(guī)則橋梁裂縫手持裂縫觀測(cè)儀只能檢測(cè)橋梁裂縫特定區(qū)域的寬度，導(dǎo)致橋梁裂縫檢測(cè)到的尺寸結(jié)果存在偏差，從而影響對(duì)判斷橋梁結(jié)構(gòu)的安全承載能力及評(píng)估橋梁的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量評(píng)估結(jié)果。

第三，采用機(jī)器視覺對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行檢測(cè)，主要基于數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)拍攝到的裂縫處理進(jìn)行處理，從而得到裂縫的寬度、長(zhǎng)度、面積和周長(zhǎng)，但是針對(duì)裂縫圖像進(jìn)行處理時(shí)一種是一般采用的裂縫圖像都是在非常理想的環(huán)境下拍攝到的裂縫圖像，拍攝到的裂縫照片是一條邊緣非常清晰的裂縫，幾乎沒有毛刺；另一種是需要手動(dòng)標(biāo)記裂縫圖像中的毛刺，進(jìn)行消除，這兩種方式都不能滿足實(shí)際工程的需要，工作量大、效率低，且測(cè)量的檢測(cè)不準(zhǔn)確，不能為為客觀評(píng)價(jià)路面質(zhì)量、科學(xué)決策養(yǎng)護(hù)管理方案提供有效地依據(jù)。因此，研究一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁裂縫的自動(dòng)檢測(cè)，減少人為參與，對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫的寬度和長(zhǎng)度等信息測(cè)量，提高橋梁裂縫檢測(cè)工作的工作效率和測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫的寬度和長(zhǎng)度等信息測(cè)量，提高橋梁裂縫檢測(cè)工作的工作效率和測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠度，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置，其特征在于：包括控制裝置、沿待檢測(cè)橋梁移動(dòng)的安裝小車、安裝在所述安裝小車上的伸縮桿機(jī)構(gòu)和安裝在所述伸縮桿機(jī)構(gòu)上且對(duì)待檢測(cè)橋梁中橋梁裂縫進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的檢測(cè)裝置，所述伸縮桿機(jī)構(gòu)包括安裝在所述安裝小車上且呈水平布設(shè)的第一伸縮桿、與第一伸縮桿連接的第二伸縮桿和與第二伸縮桿連接且與第二伸縮桿呈垂直布設(shè)的第三伸縮桿，以及與第三伸縮桿連接且與第三伸縮桿呈垂直布設(shè)的第四伸縮桿和與第四伸縮桿連接且與第四伸縮桿呈垂直布設(shè)的標(biāo)定桿,所述控制裝置包括數(shù)據(jù)處理設(shè)備、顯示器、對(duì)所述安裝小車進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制的行走控制器、對(duì)攝像機(jī)的快門頻率進(jìn)行檢測(cè)的相機(jī)快門頻率檢測(cè)單元、對(duì)所述伸縮桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)的伸縮桿調(diào)節(jié)裝置、對(duì)所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制的伸縮桿調(diào)節(jié)控制器、對(duì)第三伸縮桿與待檢測(cè)橋梁邊緣之間的水平間距進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的第一距離檢測(cè)單元和對(duì)第四伸縮桿與待檢測(cè)橋梁底部之間的豎直間距進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的第二距離檢測(cè)單元，以及對(duì)照明燈的照明亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的照明亮度檢測(cè)單元、對(duì)照明燈的照明亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的亮度調(diào)節(jié)模塊和對(duì)亮度調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行控制的照明亮度控制器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和相機(jī)快門頻率檢測(cè)單元均與行走控制器連接，所述照明亮度檢測(cè)單元和亮度調(diào)節(jié)模塊均與照明亮度控制器連接，所述第一距離檢測(cè)單元、第二距離檢測(cè)單元和所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置均與伸縮桿調(diào)節(jié)控制器連接；

所述檢測(cè)裝置包括安裝在第四伸縮桿上的攝像機(jī)，所述攝像機(jī)、顯示器、伸縮桿調(diào)節(jié)控制器、照明亮度控制器和行走控制器均所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備相接。

上述的一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置，其特征在于：所述檢測(cè)裝置還包括與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集模塊，所述攝像機(jī)通過數(shù)據(jù)采集模塊與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備相接。

上述的一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備為pc機(jī)。

上述的一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置，其特征在于：所述第一距離檢測(cè)單元和第二距離檢測(cè)單元均為激光測(cè)距模塊。

上述的一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置，其特征在于：所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置包括對(duì)第一伸縮桿進(jìn)行調(diào)節(jié)的第一伸縮桿調(diào)節(jié)模塊、對(duì)第二伸縮桿進(jìn)行調(diào)節(jié)的第二伸縮桿調(diào)節(jié)模塊、對(duì)第三伸縮桿進(jìn)行調(diào)節(jié)的第三伸縮桿調(diào)節(jié)模塊、對(duì)第四伸縮桿進(jìn)行調(diào)節(jié)的第四伸縮桿調(diào)節(jié)模塊、對(duì)標(biāo)定桿進(jìn)行調(diào)節(jié)的標(biāo)定桿調(diào)節(jié)模塊，所述第一伸縮桿調(diào)節(jié)模塊、第二伸縮桿調(diào)節(jié)模塊、第三伸縮桿調(diào)節(jié)模塊、第四伸縮桿調(diào)節(jié)模塊和標(biāo)定桿調(diào)節(jié)模塊均由所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器進(jìn)行控制且均與所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器連接。

同時(shí)，本發(fā)明還公開一種方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、使用效果好的橋梁裂縫檢測(cè)方法，能簡(jiǎn)便、快速對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行檢測(cè)，且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、檢測(cè)前準(zhǔn)備工作，過程如下：

步驟101、第一伸縮桿及第二伸縮桿的調(diào)節(jié)：所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器根據(jù)待檢測(cè)橋梁中橋梁欄桿的高度，設(shè)定所述第一伸縮桿和第二伸縮桿的初始高度，使所述第一伸縮桿和第二伸縮桿距待檢測(cè)橋梁橋面的初始高度不低于橋梁欄桿的高度；再根據(jù)所述安裝小車距待檢測(cè)橋梁邊緣的間距，對(duì)所述第一伸縮桿和第二伸縮桿的水平伸縮長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使設(shè)置在第二伸縮桿一端的第三伸縮桿距待檢測(cè)橋梁邊緣的水平間距符合預(yù)先設(shè)定的水平間距閾值；

步驟102、第三伸縮桿及第四伸縮桿的調(diào)節(jié)：所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器根據(jù)待檢測(cè)橋梁的厚度，對(duì)所述第三伸縮桿的豎直伸縮長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，且使第四伸縮桿距待檢測(cè)橋梁底部的豎直間距符合預(yù)先設(shè)定的豎直間距閾值，攝像機(jī)位于待檢測(cè)橋梁的底部下方；

步驟103、標(biāo)定物的設(shè)置：所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器通過所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置對(duì)標(biāo)定桿調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，使預(yù)先安裝在標(biāo)定桿上的標(biāo)定物粘貼在待檢測(cè)橋梁中橋梁裂縫一側(cè)，且所述標(biāo)定物沿所述橋梁裂縫的長(zhǎng)度方向設(shè)置；

步驟104、安裝小車移動(dòng)：步驟103中所述標(biāo)定物設(shè)置完成后，行走控制器通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制所述安裝小車勻速直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)攝像機(jī)沿待檢測(cè)橋梁長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)；

步驟二、圖像的拍攝及上傳：通過攝像機(jī)對(duì)所述橋梁裂縫和所述標(biāo)定物的組合式圖像進(jìn)行拍攝并將所拍攝的所述組合式圖像通過數(shù)據(jù)采集模塊上傳給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備；

步驟三、圖像截?。翰捎盟鰯?shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像截取模塊對(duì)步驟二中所述組合式圖像進(jìn)行圖像截取處理，獲取到橋梁裂縫圖像和標(biāo)定物圖像；

步驟四、橋梁裂縫圖像處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟三中所述橋梁裂縫圖像進(jìn)行圖像處理時(shí)，包括以下步驟：

步驟401、圖像預(yù)處理，過程如下：

步驟4011、圖像灰度化處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟三中所述橋梁裂縫圖像進(jìn)行灰度化處理，獲得灰度化圖像；

步驟4012、圖像增強(qiáng)：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4011得到的灰度化圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，獲得增強(qiáng)處理后的灰度化圖像；

步驟4013、圖像二值化處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4012得到的增強(qiáng)處理后的灰度化圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像；

步驟402、干擾區(qū)域的消除：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4013中得到的二值化圖像中的干擾區(qū)域進(jìn)行消除，具體過程為：

步驟4021、圖像反色處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像反色處理函數(shù)對(duì)步驟4013中得到的二值化化圖像進(jìn)行圖像反色處理，得到待處理二值化圖像；

步驟4022、圖像邊界抑制：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像邊界抑制函數(shù)模塊對(duì)步驟4021中得到的待處理二值化圖像進(jìn)行圖像邊界抑制，得到圖像邊界抑制后的二值化圖像；

步驟4023、連通區(qū)域的一次消除：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用連通區(qū)域消除函數(shù)模塊將步驟4022中得到的圖像邊界抑制后的二值化圖像中所有小于連通區(qū)域面積閾值的連通區(qū)域進(jìn)行一次消除，得到連通區(qū)域一次消除后的二值化圖像；

步驟4024、圖像黑色孔洞填充：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像空洞填充函數(shù)模塊對(duì)步驟4023中得到的連通區(qū)域一次消除后的二值化圖像中裂縫區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的黑色孔洞進(jìn)行填充，得到黑色孔洞填充后的二值化圖像；

步驟403、圖像腐蝕和膨脹處理：

步驟4031、圖像腐蝕處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像進(jìn)行腐蝕處理，得到腐蝕圖像；

步驟4032、連通區(qū)域的二次消除：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用連通區(qū)域消除函數(shù)模塊將步驟4031中得到的腐蝕圖像中的連通區(qū)域面積小于連通區(qū)域面積閾值的連通區(qū)域進(jìn)行二次消除，得到連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像；

步驟4033、圖像膨脹處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像進(jìn)行膨脹處理，得到膨脹圖像，則膨脹圖像為目標(biāo)圖像；其中，所述目標(biāo)圖像中裂縫區(qū)域?yàn)榘咨珔^(qū)域，所述目標(biāo)圖像中背景區(qū)域?yàn)楹谏珔^(qū)域；

步驟五、標(biāo)定物圖像標(biāo)定：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像像素計(jì)算模塊對(duì)步驟三中所述標(biāo)定物圖像進(jìn)行處理，得到所述標(biāo)定物圖像中所述標(biāo)定物的寬度像素個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述標(biāo)定物的真實(shí)寬度尺寸，得到步驟4033中所述目標(biāo)圖像中的單位像素尺寸；

步驟六、橋梁裂縫參數(shù)的計(jì)算并同步輸出：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像像素計(jì)算模塊對(duì)步驟4033中所述目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，得到所述目標(biāo)圖像中裂縫區(qū)域長(zhǎng)度像素個(gè)數(shù)和裂縫區(qū)域?qū)挾认袼貍€(gè)數(shù)，再采用所述據(jù)處理設(shè)備分別將所述裂縫區(qū)域長(zhǎng)度像素個(gè)數(shù)和裂縫區(qū)域?qū)挾认袼貍€(gè)數(shù)分別與步驟五中得到的單位像素尺寸進(jìn)行乘積運(yùn)算，得到裂縫區(qū)域長(zhǎng)度和裂縫區(qū)域?qū)挾?，并通過與所述據(jù)處理設(shè)備相接的顯示器進(jìn)行同步顯示。

上述的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于：步驟4012中采用7×7鄰域窗口至13×13鄰域窗口的中值濾波對(duì)步驟4011得到的灰度化圖像進(jìn)行圖像去噪處理，得到增強(qiáng)處理后的灰度化圖像。

上述的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于：步驟4012中采用otsu自動(dòng)閾值法對(duì)步驟4012得到的增強(qiáng)處理后的灰度化圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像。

上述的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于：步驟4031中所述腐蝕處理的具體過程如下：

步驟40311、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)半徑為14個(gè)像素的第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素；

步驟40312、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將步驟40311創(chuàng)建的第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素掃描步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中的每一個(gè)元素，且使所述第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心與步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中的第一行第一個(gè)元素重合；

步驟40313、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素與步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素覆蓋的像素做“與”操作，判斷“與”操作的結(jié)果是否為0，如果“與”操作的結(jié)果為0，執(zhí)行步驟40314；如果“與”操作的結(jié)果不為0，則執(zhí)行步驟40315；

步驟40314、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為0；

步驟40315、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為1；

步驟40316：多次重復(fù)步驟40312至步驟40315，直至步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中所有元素的腐蝕處理，得到腐蝕圖像。

上述的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于：步驟4033中所述膨脹處理的具體過程如下：

步驟40331、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)半徑為10個(gè)像素的第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素；

步驟40332、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將步驟40311創(chuàng)建的平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素掃描步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像的每一個(gè)元素，且使所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心與步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像中的第一行第一個(gè)元素重合，

步驟40333、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素與步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像中所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素覆蓋的像素做“與”操作，判斷“與”操作的結(jié)果是否為1，如果“與”操作的結(jié)果為1，執(zhí)行步驟40334；如果“與”操作的結(jié)果不為1，則執(zhí)行步驟40335；

步驟40334、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為0；

步驟40335、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為1；

步驟40336：多次重復(fù)步驟40332至步驟40335，直至完成步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像中所有元素的膨脹處理，得到膨脹圖像。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且投入成本較低。

2、所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置使用操作簡(jiǎn)便，能簡(jiǎn)便、快速對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行檢測(cè)，且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。

3、所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置不需要工作人員進(jìn)行人工參與，并且不需要安裝和拆卸，僅通過伸縮桿調(diào)節(jié)控制器控制伸縮桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)，使攝像機(jī)完成橋梁裂縫圖像的檢測(cè)。因而結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，并且不受橋梁和環(huán)境限制，適應(yīng)于跨線橋梁和所處環(huán)境較惡劣的橋梁檢測(cè)。

4、所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置智能化程度且檢測(cè)效率高、使用效果好且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，所采用的控制裝置包括對(duì)所述安裝小車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制的行走控制器、對(duì)攝像機(jī)的快門頻率進(jìn)行檢測(cè)的相機(jī)快門頻率檢測(cè)單元、對(duì)所述伸縮桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)的伸縮桿調(diào)節(jié)裝置、對(duì)所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制的伸縮桿調(diào)節(jié)控制器、對(duì)第三伸縮桿與待檢測(cè)橋梁邊緣之間的水平間距進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的第一距離檢測(cè)單元和對(duì)第四伸縮桿與待檢測(cè)橋梁底部之間的豎直間距進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的第二距離檢測(cè)單元，以及對(duì)照明燈的照明亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的照明亮度檢測(cè)單元和對(duì)亮度調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行控制的照明亮度控制器。實(shí)際使用過程中，行走控制器根據(jù)攝像機(jī)的快門頻率對(duì)所述安裝小車的速度進(jìn)行控制，使得安裝小車的速度小于攝像機(jī)的快門頻率，這樣防止因安裝小車速度過快造成攝像機(jī)在對(duì)橋梁裂縫的拍攝過程中出現(xiàn)丟幀的問題，伸縮桿調(diào)節(jié)控制器根據(jù)第一距離檢測(cè)單元和第二距離檢測(cè)單元所檢測(cè)到信息對(duì)伸縮桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得安裝在伸縮桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)上的攝像機(jī)能自適應(yīng)調(diào)節(jié)，既能實(shí)現(xiàn)多處橋梁裂縫的檢測(cè)，而且檢測(cè)范圍大，不要工作人員參與，避免工作人員接近現(xiàn)場(chǎng)，并且不要安裝固定和拆卸；照明亮度控制器根據(jù)照明亮度檢測(cè)單元所檢測(cè)照明信息對(duì)照明燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得攝像機(jī)對(duì)橋梁裂縫的檢測(cè)不受環(huán)境因素影響，適合于全天候檢測(cè)，因而檢測(cè)效率高，智能化程度高。

5、所采用的攝像機(jī)拍攝到的橋梁裂縫圖像發(fā)送至數(shù)據(jù)處理設(shè)備，數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)所接收的橋梁裂縫圖像進(jìn)行圖像分析處理，無需工作人員在橋梁現(xiàn)場(chǎng)對(duì)橋梁裂縫的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，省工省時(shí)，且人員安全。

6、采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置使用效果好且實(shí)用價(jià)值高，通過對(duì)橋梁裂縫圖像進(jìn)行圖像分析處理，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫的寬度和長(zhǎng)度等信息測(cè)量，提高橋梁裂縫檢測(cè)工作的工作效率和測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠度，推廣應(yīng)用前景廣泛。

7、所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便，投入成本較低。

6、所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法數(shù)據(jù)處理速度快，能同步分析處理橋梁裂縫的寬度和長(zhǎng)度等信息測(cè)量，并同步顯示，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，檢測(cè)速度快且檢測(cè)準(zhǔn)確度高。

7、所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、使用效果好，通過圖像截取將橋梁裂縫圖像和標(biāo)定物圖像分別從所述組合式圖像截取，對(duì)梁裂縫圖像進(jìn)行圖像處理，消除裂縫圖像中存在的毛刺；對(duì)標(biāo)定物圖像進(jìn)行標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫圖像中的單位像素尺寸，得到裂縫區(qū)域長(zhǎng)度和裂縫區(qū)域?qū)挾龋⑼ㄟ^與所述據(jù)處理設(shè)備相接的顯示器進(jìn)行同步顯示，減少人為參與，對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫的寬度和長(zhǎng)度等信息測(cè)量，準(zhǔn)確評(píng)估橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，提高橋梁裂縫檢測(cè)的效率和測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠度，能夠?yàn)闃蛄毫芽p尺寸檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步提供重要的技術(shù)支撐，能夠?yàn)榕袛鄻蛄航Y(jié)構(gòu)的安全承載能力及評(píng)估橋梁的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量評(píng)估提供準(zhǔn)確的裂縫測(cè)試數(shù)據(jù)。

綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用操作簡(jiǎn)便、使用效果好，對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫的寬度和長(zhǎng)度等信息測(cè)量，提高橋梁裂縫檢測(cè)工作的工作效率和測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠度，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置的電路原理框圖。

圖3為本發(fā)明檢測(cè)方法的流程框圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—伸縮桿調(diào)節(jié)控制器；2—照明亮度控制器；3—行走控制器；

4—第一伸縮桿調(diào)節(jié)模塊；5—第二伸縮桿調(diào)節(jié)模塊；

6—第三伸縮桿調(diào)節(jié)模塊；7—第四伸縮桿調(diào)節(jié)模塊；

8—標(biāo)定桿調(diào)節(jié)模塊；9—第一距離檢測(cè)單元；

10—第二距離檢測(cè)單元；11—照明亮度檢測(cè)單元；

12—亮度調(diào)節(jié)模塊；13—相機(jī)快門頻率檢測(cè)單元；

14—驅(qū)動(dòng)電機(jī)；15—pc機(jī)；16—攝像機(jī)；

17—數(shù)據(jù)采集模塊；18—照明燈；19—顯示器；

20—第一伸縮桿；21—第二伸縮桿；22—第三伸縮桿；

23—第四伸縮桿；24—標(biāo)定桿。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示的一種橋梁裂縫檢測(cè)裝置，包括控制裝置、沿待檢測(cè)橋梁移動(dòng)的安裝小車25、安裝在所述安裝小車25上的伸縮桿機(jī)構(gòu)和安裝在所述伸縮桿機(jī)構(gòu)上且對(duì)待檢測(cè)橋梁中橋梁裂縫進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的檢測(cè)裝置，所述伸縮桿機(jī)構(gòu)包括安裝在所述安裝小車25上且呈水平布設(shè)的第一伸縮桿20、與第一伸縮桿20連接的第二伸縮桿21和與第二伸縮桿21連接且與第二伸縮桿21呈垂直布設(shè)的第三伸縮桿22，以及與第三伸縮桿22連接且與第三伸縮桿22呈垂直布設(shè)的第四伸縮桿23和與第四伸縮桿23連接且與第四伸縮桿23呈垂直布設(shè)的標(biāo)定桿24,所述控制裝置包括數(shù)據(jù)處理設(shè)備、顯示器19、對(duì)所述安裝小車25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)14進(jìn)行控制的行走控制器3、對(duì)攝像機(jī)16的快門頻率進(jìn)行檢測(cè)的相機(jī)快門頻率檢測(cè)單元13、對(duì)所述伸縮桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)的伸縮桿調(diào)節(jié)裝置、對(duì)所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行控制的伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1、對(duì)第三伸縮桿22與待檢測(cè)橋梁邊緣之間的水平間距進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的第一距離檢測(cè)單元9和對(duì)第四伸縮桿23與待檢測(cè)橋梁底部之間的豎直間距進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的第二距離檢測(cè)單元10，以及對(duì)照明燈18的照明亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的照明亮度檢測(cè)單元11、對(duì)照明燈18的照明亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的亮度調(diào)節(jié)模塊12和對(duì)亮度調(diào)節(jié)模塊12進(jìn)行控制的照明亮度控制器2，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)14和相機(jī)快門頻率檢測(cè)單元13均與行走控制器3連接，所述照明亮度檢測(cè)單元11和亮度調(diào)節(jié)模塊12均與照明亮度控制器2連接，所述第一距離檢測(cè)單元9、第二距離檢測(cè)單元10和所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置均與伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1連接；

所述檢測(cè)裝置包括安裝在第四伸縮桿23上的攝像機(jī)16，所述攝像機(jī)16、顯示器19、伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1、照明亮度控制器2和行走控制器3均所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備相接。

本實(shí)施例中，所采用的橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)裝置不需要工作人員進(jìn)行人工參與，并且不需要安裝和拆卸，僅通過伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1控制所述伸縮桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)，使攝像機(jī)16完成橋梁裂縫圖像的檢測(cè)。因而結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，并且不受橋梁和環(huán)境限制，適應(yīng)于跨線橋梁和所處環(huán)境較惡劣的橋梁檢測(cè)。

實(shí)際使用過程中，行走控制器3根據(jù)攝像機(jī)16的快門頻率對(duì)所述安裝小車的速度進(jìn)行控制，使得所述安裝小車的速度小于攝像機(jī)16的快門頻率，這樣防止因所述安裝小車速度過快造成攝像機(jī)16在對(duì)橋梁裂縫的拍攝過程中出現(xiàn)丟幀的問題，伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1根據(jù)第一距離檢測(cè)單元9和第二距離檢測(cè)單元10所檢測(cè)到信息對(duì)所述伸縮桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得安裝在所述伸縮桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)上的攝像機(jī)16能自適應(yīng)調(diào)節(jié)，這樣既能實(shí)現(xiàn)多處橋梁裂縫的檢測(cè)，而且檢測(cè)范圍大，不要工作人員參與，避免工作人員接近現(xiàn)場(chǎng)，并且不要安裝固定和拆卸；照明亮度控制器2根據(jù)照明亮度檢測(cè)單元11所檢測(cè)照明信息對(duì)照明燈19的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得攝像機(jī)16對(duì)橋梁裂縫的檢測(cè)不受環(huán)境因素影響，適合于全天候檢測(cè)，因而檢測(cè)效率高，智能化程度高。

本實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置還包括與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接的數(shù)據(jù)采集模塊17，所述攝像機(jī)16通過數(shù)據(jù)采集模塊17與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備相接。

實(shí)際使用過程中，攝像機(jī)16拍攝到的橋梁裂縫圖像通過數(shù)據(jù)采集模塊17發(fā)送至pc機(jī)15，pc機(jī)15對(duì)所接收的橋梁裂縫圖像進(jìn)行圖像分析處理，無需工作人員在橋梁現(xiàn)場(chǎng)對(duì)橋梁裂縫的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，省工省時(shí)，且人員安全。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備為pc機(jī)15。

本實(shí)施例中，所述第一距離檢測(cè)單元9和第二距離檢測(cè)單元10均為激光測(cè)距模塊。

本實(shí)施例中，所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置包括對(duì)第一伸縮桿20進(jìn)行調(diào)節(jié)的第一伸縮桿調(diào)節(jié)模塊4、對(duì)第二伸縮桿21進(jìn)行調(diào)節(jié)的第二伸縮桿調(diào)節(jié)模塊5、對(duì)第三伸縮桿22進(jìn)行調(diào)節(jié)的第三伸縮桿調(diào)節(jié)模塊6、對(duì)第四伸縮桿23進(jìn)行調(diào)節(jié)的第四伸縮桿調(diào)節(jié)模塊7、對(duì)標(biāo)定桿24進(jìn)行調(diào)節(jié)的標(biāo)定桿調(diào)節(jié)模塊8，所述第一伸縮桿調(diào)節(jié)模塊4、第二伸縮桿調(diào)節(jié)模塊5、第三伸縮桿調(diào)節(jié)模塊6、第四伸縮桿調(diào)節(jié)模塊7和標(biāo)定桿調(diào)節(jié)模塊8均由所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1進(jìn)行控制且均與所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1連接。

如圖1、圖2和如圖3所示，本發(fā)明的一種橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、檢測(cè)前準(zhǔn)備工作，過程如下：

步驟101、第一伸縮桿及第二伸縮桿的調(diào)節(jié)：所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1根據(jù)待檢測(cè)橋梁中橋梁欄桿11的高度，設(shè)定所述第一伸縮桿20和第二伸縮桿21的初始高度，使所述第一伸縮桿20和第二伸縮桿21距待檢測(cè)橋梁橋面的初始高度不低于橋梁欄桿11的高度；再根據(jù)所述安裝小車25距待檢測(cè)橋梁邊緣的間距，對(duì)所述第一伸縮桿20和第二伸縮桿21的水平伸縮長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使設(shè)置在第二伸縮桿21一端的第三伸縮桿22距待檢測(cè)橋梁邊緣的水平間距符合預(yù)先設(shè)定的水平間距閾值；

步驟102、第三伸縮桿及第四伸縮桿的調(diào)節(jié)：所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1根據(jù)待檢測(cè)橋梁的厚度，對(duì)所述第三伸縮桿22的豎直伸縮長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，且使第四伸縮桿23距待檢測(cè)橋梁底部的豎直間距符合預(yù)先設(shè)定的豎直間距閾值，攝像機(jī)16位于待檢測(cè)橋梁的底部下方；

步驟103、標(biāo)定物的設(shè)置：所述伸縮桿調(diào)節(jié)控制器1通過所述伸縮桿調(diào)節(jié)裝置對(duì)標(biāo)定桿調(diào)節(jié)模塊8進(jìn)行調(diào)節(jié)，使預(yù)先安裝在標(biāo)定桿24上的標(biāo)定物粘貼在待檢測(cè)橋梁中橋梁裂縫一側(cè)，且所述標(biāo)定物沿所述橋梁裂縫的長(zhǎng)度方向設(shè)置；

步驟104、安裝小車移動(dòng)：步驟103中所述標(biāo)定物設(shè)置完成后，行走控制器3通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)14控制所述安裝小車25勻速直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)攝像機(jī)16沿待檢測(cè)橋梁長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)；

步驟二、圖像的拍攝及上傳：通過攝像機(jī)16對(duì)所述橋梁裂縫和所述標(biāo)定物的組合式圖像進(jìn)行拍攝并將所拍攝的所述組合式圖像通過數(shù)據(jù)采集模塊17上傳給所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備；

步驟三、圖像截?。翰捎盟鰯?shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像截取模塊對(duì)步驟二中所述組合式圖像進(jìn)行圖像截取處理，獲取到橋梁裂縫圖像和標(biāo)定物圖像；

步驟四、橋梁裂縫圖像處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟三中所述橋梁裂縫圖像進(jìn)行圖像處理時(shí)，包括以下步驟：

步驟401、圖像預(yù)處理，過程如下：

步驟4011、圖像灰度化處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟三中所述橋梁裂縫圖像進(jìn)行灰度化處理，獲得灰度化圖像；

步驟4012、圖像增強(qiáng)：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4011得到的灰度化圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，獲得增強(qiáng)處理后的灰度化圖像；

步驟4013、圖像二值化處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4012得到的增強(qiáng)處理后的灰度化圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像；

步驟402、干擾區(qū)域的消除：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4013中得到的二值化圖像中的干擾區(qū)域進(jìn)行消除，具體過程為：

步驟4021、圖像反色處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像反色處理函數(shù)對(duì)步驟4013中得到的二值化化圖像進(jìn)行圖像反色處理，得到待處理二值化圖像；

實(shí)際使用過程中，采用步驟4021圖像反色處理是為了將步驟4013中得到的二值化圖像中所有像素值進(jìn)行1和0的互轉(zhuǎn)，將背景區(qū)域轉(zhuǎn)換為黑色區(qū)域，所需檢測(cè)的裂縫區(qū)域轉(zhuǎn)換為白色區(qū)域。因?yàn)槲覀兲幚韺?duì)象為裂縫區(qū)域，所以所述二值化圖像中代表裂縫區(qū)域的像素值必須為1，才可被后續(xù)處理函數(shù)所識(shí)別，為后續(xù)步驟的實(shí)現(xiàn)做準(zhǔn)備，否則后續(xù)圖像函數(shù)不能識(shí)別出的裂縫區(qū)域。

步驟4022、圖像邊界抑制：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像邊界抑制函數(shù)模塊對(duì)步驟4021中得到的待處理二值化圖像進(jìn)行圖像邊界抑制，得到圖像邊界抑制后的二值化圖像；

實(shí)際使用過程中，步驟4022圖像邊界抑制是為了移除與所述待處理二值化圖像中圖像邊界連通的白色區(qū)域，可以有效清除和所述待處理二值化圖像中圖像邊界相連的白色區(qū)域，去除白色區(qū)域元素值大于裂縫區(qū)域元素值的情況。

步驟4023、連通區(qū)域的一次消除：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用連通區(qū)域消除函數(shù)模塊將步驟4022中得到的圖像邊界抑制后的二值化圖像中所有小于連通區(qū)域面積閾值的連通區(qū)域進(jìn)行一次消除，得到連通區(qū)域一次消除后的二值化圖像；

實(shí)際使用過程中，步驟4023連通區(qū)域的一次消除是為了刪除掉與所述圖像邊界抑制后的二值化圖像中圖像邊界不連通而未被步驟4022圖像邊界抑制去除的連通區(qū)域，步驟4023連通區(qū)域的一次消除可以移除掉所述待處理二值化圖像中像素值小于裂縫區(qū)域連通區(qū)域的所有對(duì)象，使得所述連通區(qū)域一次消除后的二值化圖像中只保留一個(gè)連通區(qū)域，即裂縫區(qū)域。

步驟4024、圖像黑色孔洞填充：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像空洞填充函數(shù)模塊對(duì)步驟4023中得到的連通區(qū)域一次消除后的二值化圖像中裂縫區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的黑色孔洞進(jìn)行填充，得到黑色孔洞填充后的二值化圖像；

實(shí)際使用過程中，步驟4024圖像黑色孔洞填充是為了填充所述連通區(qū)域一次消除后的二值化圖像中被白色區(qū)域包圍的黑色區(qū)域，由于光照的因素，裂縫中存在的小石子或其他填塞物在圖像中并非呈現(xiàn)和裂縫一樣的深色，在圖像處理中像素值也恰好與裂縫相反，故需要用到孔洞填充函數(shù)模塊，填充所述連通區(qū)域一次消除后的二值化圖像中的黑色空洞部分，使其在圖像處理中成為裂縫的一部分。綜合考慮了對(duì)縫隙中存在雜物的裂縫進(jìn)行圖像處理，增加適用的對(duì)象范圍。否則，會(huì)對(duì)縫隙中存在雜物的裂縫數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生大誤差。

步驟403、圖像腐蝕和膨脹處理：

步驟4031、圖像腐蝕處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像進(jìn)行腐蝕處理，得到腐蝕圖像；

步驟4032、連通區(qū)域的二次消除：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用連通區(qū)域消除函數(shù)模塊將步驟4031中得到的腐蝕圖像中的連通區(qū)域面積小于連通區(qū)域面積閾值的連通區(qū)域進(jìn)行二次消除，得到連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像；

步驟4033、圖像膨脹處理：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像進(jìn)行膨脹處理，得到膨脹圖像，則膨脹圖像為目標(biāo)圖像；其中，所述目標(biāo)圖像中裂縫區(qū)域?yàn)榘咨珔^(qū)域，所述目標(biāo)圖像中背景區(qū)域?yàn)楹谏珔^(qū)域；

步驟五、標(biāo)定物圖像標(biāo)定：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像像素計(jì)算模塊對(duì)步驟三中所述標(biāo)定物圖像進(jìn)行處理，得到所述標(biāo)定物圖像中所述標(biāo)定物的寬度像素個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述標(biāo)定物的真實(shí)寬度尺寸，得到步驟4033中所述目標(biāo)圖像中的單位像素尺寸；

步驟六、橋梁裂縫參數(shù)的計(jì)算并同步輸出：采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備調(diào)用圖像像素計(jì)算模塊對(duì)步驟4033中所述目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，得到所述目標(biāo)圖像中裂縫區(qū)域長(zhǎng)度像素個(gè)數(shù)和裂縫區(qū)域?qū)挾认袼貍€(gè)數(shù)，再采用所述據(jù)處理設(shè)備分別將所述裂縫區(qū)域長(zhǎng)度像素個(gè)數(shù)和裂縫區(qū)域?qū)挾认袼貍€(gè)數(shù)分別與步驟五中得到的單位像素尺寸進(jìn)行乘積運(yùn)算，得到裂縫區(qū)域長(zhǎng)度和裂縫區(qū)域?qū)挾?，并通過與所述據(jù)處理設(shè)備相接的顯示器19進(jìn)行同步顯示。

本實(shí)施例中，所述裂縫區(qū)域?qū)挾葹樗隽芽p區(qū)域的最大裂縫寬度。

本實(shí)施例中，步驟4012中采用7×7鄰域窗口至13×13鄰域窗口的中值濾波對(duì)步驟4011得到的灰度化圖像進(jìn)行圖像去噪處理，得到增強(qiáng)處理后的灰度化圖像。

實(shí)際使用過程中，采用7×7鄰域窗口至13×13鄰域窗口的中值濾波對(duì)步驟4011得到的灰度化圖像進(jìn)行圖像去噪處理，中值濾波法就是將所述裂縫圖像中每一像素點(diǎn)的灰度值設(shè)置為該像素點(diǎn)某鄰域窗口內(nèi)的所有像素點(diǎn)灰度值的中值，把所述裂縫圖像中每一像素點(diǎn)的值用該每一像素點(diǎn)的一個(gè)鄰域窗口中各每一像素點(diǎn)值的中值代替，消除孤立的噪聲點(diǎn)，極端值減小，中間值增加，鄰域窗口選擇過小會(huì)導(dǎo)致噪點(diǎn)去除不干凈，鄰域窗口選擇過大會(huì)使圖像失去細(xì)節(jié)，經(jīng)對(duì)所述裂縫圖像處理后可見，鄰域窗口大于7×7鄰域窗口之后的圖像處理后不存在噪聲，鄰域窗口大于15×15后的圖像明顯失去細(xì)節(jié)。所以鄰域窗口選擇7×7鄰域窗口至13×13為宜。

本實(shí)施例中，步驟4012中采用otsu自動(dòng)閾值法對(duì)步驟4012得到的增強(qiáng)處理后的灰度化圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像。

本實(shí)施例中，步驟4031中所述腐蝕處理的具體過程如下：

步驟40311、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)半徑為14個(gè)像素的第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素；

步驟40312、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將步驟40311創(chuàng)建的第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素掃描步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中的每一個(gè)元素，且使所述第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心與步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中的第一行第一個(gè)元素重合；

步驟40313、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素與步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素覆蓋的像素做“與”操作，判斷“與”操作的結(jié)果是否為0，如果“與”操作的結(jié)果為0，執(zhí)行步驟40314；如果“與”操作的結(jié)果不為0，則執(zhí)行步驟40315；

步驟40314、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為0；

步驟40315、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為1；

步驟40316：多次重復(fù)步驟40312至步驟40315，直至完成步驟4024得到的黑色孔洞填充后的二值化圖像中所有元素的腐蝕處理，得到腐蝕圖像。

本實(shí)施例中，步驟40311中創(chuàng)建一個(gè)半徑為14個(gè)像素的第一平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素，是因?yàn)榫匦谓Y(jié)構(gòu)元素腐蝕后只剩下部分拐點(diǎn)處的像素點(diǎn)，主要的是非直角的拐點(diǎn)，十字結(jié)構(gòu)元素腐蝕的能力最弱，對(duì)所有拐點(diǎn)處都比較敏感，圓形結(jié)構(gòu)元素腐蝕的能力強(qiáng)，且對(duì)所有拐點(diǎn)比較敏感，且使用圓形結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行腐蝕的效果更好，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫輪廓平滑圓潤(rùn)處理。

本實(shí)施例中，步驟4033中所述膨脹處理的具體過程如下：

步驟40331、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)半徑為10個(gè)像素的第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素；

步驟40332、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將步驟40311創(chuàng)建的平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素掃描步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像的每一個(gè)元素，且使所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心與步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像中的第一行第一個(gè)元素重合，

步驟40333、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素與步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像中所述平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素覆蓋的像素做“與”操作，判斷“與”操作的結(jié)果是否為1，如果“與”操作的結(jié)果為1，執(zhí)行步驟40334；如果“與”操作的結(jié)果不為1，則執(zhí)行步驟40335；

步驟40334、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為1；

步驟40335、采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備將所述第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素的中心對(duì)應(yīng)元素的像素賦值為0；

步驟40336：多次重復(fù)步驟40332至步驟40335，直至完成步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像中所有元素的膨脹處理，得到膨脹圖像。

本實(shí)施例中，步驟40331創(chuàng)建一個(gè)半徑為10個(gè)像素的第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素，采用平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行膨脹處理，是因?yàn)榫匦谓Y(jié)構(gòu)元素膨脹適用于對(duì)外形是規(guī)則形狀、邊沿處無太多尖銳突起的物體，這樣可以最大程度保持物體原本的輪廓形狀，十字結(jié)構(gòu)元素膨脹適用于對(duì)外形不規(guī)則、邊沿處有較多尖銳突起的物體，這樣可以最大程度保持物體原本的輪廓形狀，圓形結(jié)構(gòu)元素膨脹適用于對(duì)外形不規(guī)則、邊沿處有較多尖銳突起的物體，對(duì)物體的輪廓進(jìn)行平滑圓潤(rùn)處理；另外，矩形結(jié)構(gòu)元素傾向于使裂縫輪廓的拐點(diǎn)處具有水平或垂直分割的特征，上下左右四個(gè)方向的邊界都是直的，十字結(jié)構(gòu)元素傾向于使裂縫輪廓的拐點(diǎn)處具有四分之一十字結(jié)構(gòu)元形狀的鋸齒，圓形結(jié)構(gòu)元素傾向于使輪廓的拐點(diǎn)處具有更為平滑和圓潤(rùn)的弧線。因此本實(shí)施例中，選擇創(chuàng)建一個(gè)半徑為10個(gè)像素的第二平面圓盤形結(jié)構(gòu)元素對(duì)進(jìn)行膨脹處理，使步驟4032中得到的連通區(qū)域二次消除后的二值化圖像中裂縫輪廓的毛刺進(jìn)行平滑圓潤(rùn)處理，消除毛刺而得到目標(biāo)圖像。

根據(jù)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，采用本發(fā)明進(jìn)行橋梁裂縫檢測(cè)的結(jié)果見表1：

表1采用本發(fā)明進(jìn)行橋梁裂縫檢測(cè)結(jié)果

由表1可知，利用本發(fā)明對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，誤差也大大減少，有著廣泛的適用范圍。

綜上所述該橋梁裂縫自動(dòng)檢測(cè)方法步驟簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、使用效果好，得到裂縫區(qū)域長(zhǎng)度和裂縫區(qū)域?qū)挾龋⑼ㄟ^與所述據(jù)處理設(shè)備相接的顯示器進(jìn)行同步顯示，減少人為參與，對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫的寬度和長(zhǎng)度等信息測(cè)量，準(zhǔn)確評(píng)估橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，提高橋梁裂縫檢測(cè)工作的工作效率和測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠度，能夠?yàn)闃蛄毫芽p尺寸檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步提供重要的技術(shù)支撐，能夠?yàn)榕袛鄻蛄航Y(jié)構(gòu)的安全承載能力及評(píng)估橋梁的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量評(píng)估提供準(zhǔn)確的裂縫測(cè)試數(shù)據(jù)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。