【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程结构裂缝与数字，具体涉及一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法。
技术介绍
1、在混凝土结构中，裂缝不仅损害了建筑物的外观美，还提供了水分和有害物质渗透至混凝土结构内部的通道，进而引发钢筋腐蚀，影响结构的承载能力和耐久性，结构运维工程师需混凝土结构的裂缝进行修复，以确保建筑物的长期安全性和稳定性。目测检查、超声波检测、射线检测、钻芯取样这些传统裂缝检测技术存在高度依赖人工操作，检测质量和效率较低，对作业人员的安全构成较大风险等局限性。
2、随着科技的不断发展，无人机技术已广泛应用于各个领域，其中之一便是建筑物裂缝检测。基于无人机摄影的裂缝测量技术，以其高效、安全和经济的特点，逐渐成为土木工程领域的重要工具。无人机摄影测量裂缝技术的核心原理是计算机视觉技术。通过无人机搭载的高分辨率摄影设备，对建筑物表面进行拍摄，获取裂缝图像。然后，利用图像处理和分析软件，自动识别裂缝并测量其几何参数。无人机摄影测量裂缝技术为建筑物裂缝检测提供了全新的解决方案。
3、目前，无人机摄影测量裂缝技术中无人机主要是获取裂缝结构的图像和视频等影像资料，其获取的图像或将视频帧转换的图像，通过后台服务器上的智能算法进行裂缝识别及参数获取，进而对裂缝结构的损伤状态进行评估。因图像的获取和图像的识别属于不同工作团队或不同的作业环境，仅仅将图像作为交付物进行数据交接，涉及到裂缝图像的经纬度坐标、相对结构的位置、无人机拍摄位置与结构表面距离等关键信息没有获取或获取后因认识不足没有传输到下游作业环境，导致基于裂缝参数的结构损伤技术
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，用于解决现有技术中图像数据很多但没有形成有效数据，不便于后期裂缝识别和存档管理等问题，能实现海量裂缝图像及裂缝信息的结构化管理，为后续的维修保养、运维提供裂缝数据库支撑。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，无人机上设有相机、测距传感器和服务器，服务器内设有裂缝识别算法和opencv库，方法包括：
3、步骤1、根据相机的摄像头的出厂参数计算拍摄时的物距及该物距下单个像素表示的实际尺寸；
4、步骤2、在裂缝识别算法判断出目标裂缝结构中裂缝的位置后，通过摄像头对目标裂缝结构进行拍摄，得到裂缝图像；
5、步骤3、根据测距传感器获取摄像头至裂缝的垂直距离，得出拍摄时的物距；
6、步骤4、通过opencv库对裂缝图像进行预处理，再从中获取裂缝的像素宽度和像素距离，根据裂缝的像素宽度和像素距离，得出裂缝信息；
7、步骤5、通过opencv库将裂缝信息标注至裂缝图像中；
8、步骤6、重复步骤2至步骤5多次，将目标裂缝结构中所有裂缝的裂缝信息标注至对应的裂缝图像中，并分类保存形成裂缝数据库。
9、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，裂缝图像包括多条独立的裂缝，每条裂缝包括节点和裂缝主体，节点中记录裂缝两端的位置坐标，裂缝主体中记录裂缝信息，所有的裂缝通过公共的节点进行连接形成裂缝网；裂缝信息包括裂缝位置参数、裂缝基本几何参数和裂缝形状。
10、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，裂缝位置参数包括裂缝轴线交叉端点编号和裂缝实际端点编号。
11、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，裂缝形状指利用三条数学表达式分别描述裂缝上侧、下侧及中轴的曲线形状。
12、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，三条数学表达式具体包括：基于裂缝栅格图像构建全局坐标系，采用多项式进行拟合方式生成裂缝上侧、下侧及中轴的数学表达式。
13、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，裂缝基本几何参数包括裂缝平均宽度、裂缝最大宽度、裂缝最小宽度、裂缝长度。
14、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，裂缝平均宽度、裂缝最大宽度、裂缝最小宽度通过裂缝上侧与裂缝下侧的数学表达式计算最短距离获取，裂缝长度通过裂缝中轴的数学表达式计算得出。
15、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，测距传感器包括激光测距仪、雷达、声纳、红外测距仪、超声波测距仪、光学测距仪和gps测距仪。
16、根据本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，裂缝识别算法包括faster r-cnn、ssd、yolo系列、inception系列、mobilenet、unet系列、transform系列、deeplab系列。
17、本专利技术提供的一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，包括：步骤1、根据摄像头的出厂参数计算拍摄时的物距及该物距下单个像素表示的实际尺寸；步骤2、在裂缝识别算法判断出目标裂缝结构中裂缝的位置后，通过摄像头对目标裂缝结构进行拍摄，得到裂缝图像；步骤3、根据测距传感器获取摄像头至裂缝的垂直距离，得出拍摄时的物距； 步骤4、通过opencv库对裂缝图像进行预处理，再从中获取裂缝的像素宽度和像素距离，根据裂缝的像素宽度和像素距离，得出裂缝信息；步骤5、通过opencv库将裂缝信息标注至裂缝图像中；步骤6、重复步骤2至步骤5多次，将目标裂缝结构中所有裂缝的裂缝信息标注至对应的裂缝图像中，并分类保存形成裂缝数据库。本专利技术能实现海量裂缝图像及裂缝信息的结构化管理，为后续的维修保养、运维提供裂缝数据库支撑。
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1.一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述无人机上设有相机、测距传感器和服务器，所述服务器内设有裂缝识别算法和OpenCV库，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝图像包括多条独立的裂缝，每条裂缝包括节点和裂缝主体，所述节点中记录裂缝两端的位置坐标，所述裂缝主体中记录裂缝信息，所有的裂缝通过公共的节点进行连接形成裂缝网；所述裂缝信息包括裂缝位置参数、裂缝基本几何参数和裂缝形状。
3.根据权利要求2所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝位置参数包括裂缝轴线交叉端点编号和裂缝实际端点编号。
4.根据权利要求2所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝形状指利用三条数学表达式分别描述裂缝上侧、下侧及中轴的曲线形状。
5.根据权利要求4所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述三条数学表达式具体包括：基于裂缝栅格图像构建全局坐标系，采用多项式进行拟合方式生成裂缝上侧、下侧及中轴的数学表达式。
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝平均宽度、裂缝最大宽度、裂缝最小宽度通过裂缝上侧与裂缝下侧的数学表达式计算最短距离获取，所述裂缝长度通过裂缝中轴的数学表达式计算得出。
8.根据权利要求1所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述测距传感器包括激光测距仪、雷达、声纳、红外测距仪、超声波测距仪、光学测距仪和GPS测距仪。
9.根据权利要求1所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝识别算法包括Faster R-CNN、SSD、YOLO系列、Inception系列、MobileNet、Unet系列、transform系列、deeplab系列。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述无人机上设有相机、测距传感器和服务器，所述服务器内设有裂缝识别算法和opencv库，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝图像包括多条独立的裂缝，每条裂缝包括节点和裂缝主体，所述节点中记录裂缝两端的位置坐标，所述裂缝主体中记录裂缝信息，所有的裂缝通过公共的节点进行连接形成裂缝网；所述裂缝信息包括裂缝位置参数、裂缝基本几何参数和裂缝形状。
3.根据权利要求2所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝位置参数包括裂缝轴线交叉端点编号和裂缝实际端点编号。
4.根据权利要求2所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述裂缝形状指利用三条数学表达式分别描述裂缝上侧、下侧及中轴的曲线形状。
5.根据权利要求4所述的基于无人机摄影的裂缝信息获取方法，其特征在于，所述三条数学表达式具体包括：基于裂缝栅格图像构...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄思璐，林杰，李长杰，刘松，陈军，黄傲，周攀，黄玉冰，雷斯达，刁克，
申请(专利权)人：湖北交投智能检测股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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