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一种基于计算机视觉的桥梁裂缝检测和健康状况评估方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2025-01-03 18:13:49

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:智慧公路成果发布厅| 朱玉玲 | 2025-03-19 15:38:36

本发明公开了一种基于计算机视觉的桥梁裂缝检测和健康状况评估方法,设计土木工程技术领域,包括以下步骤:S1、利用无人机拍摄桥梁图片,获得桥梁的图片集,取图片集中的一张图片作为图片数据输入,进行高斯去噪;S2、利用CNN判断经过高斯去噪后的图片是否存在裂缝,并对存在裂缝的图片进行固定阈值灰度化;S3、对已经灰度化的图片进行图形学计算,提取裂缝特征;S4、利用裂缝特征和材料参数对桥梁的健康状态进行评估,经过评估后得到检测结果。本发明利用计算机视觉技术,操作简便,成本节约,具有更高的检测精度和可靠性,可以快速评估桥梁裂缝的健康状况。

一种基于计算机视觉的桥梁裂缝检测和健康状况评估方法的成果亮点在于其高精度与自动化。该方法利用先进的图像处理和深度学习技术,能够自动识别并分析桥梁裂缝,显著提高检测效率和准确性。同时,通过对裂缝特征的综合分析,系统能够全面评估桥梁的健康状况,为及时采取维护措施提供科学依据。此创新方法不仅降低了人工检测的成本和风险,还为桥梁的安全运营提供了坚实的技术支撑。

本项目所发明的基于计算机视觉的桥梁裂缝检测和健康状况评估方法,具有广泛的应用前景。该方法可应用于桥梁的日常巡检、维护管理、风险评估以及灾害预警等多个方面。

在日常巡检中,利用无人机搭载本发明的检测系统,可以高效、准确地拍摄桥梁图片,并进行裂缝检测和健康评估,大大提高巡检效率和质量。

在维护管理中,该方法可以提供桥梁裂缝的详细信息和健康状态评估结果,为制定维护计划和方案提供科学依据,降低维护成本,延长桥梁使用寿命。

在风险评估中,通过对桥梁裂缝的监测和分析,可以及时发现潜在的安全隐患,为采取预防措施提供时间窗口,保障桥梁运行安全。

此外,在灾害预警方面,该方法也可以发挥重要作用。例如,在地震、洪水等自然灾害发生前后,通过对桥梁裂缝的监测和评估,可以及时发现桥梁受损情况,为灾后恢复和重建提供有力支持。

综上所述,本项目所发明的基于计算机视觉的桥梁裂缝检测和健康状况评估方法具有广泛的应用前景,将为桥梁的安全运行和维护管理提供有力的技术保障。

学校1896年创建于山海关,始称“北洋铁路官学堂”(Imperial Chinese Railway College),是中国第一所工程教育高等学府,中国土木工程、矿冶工程、交通工程高等教育的发祥地,也是1921年中国首次建立“交通大学”的最早源头之一。建校以来,学校屡迁校址,数度更名,先后为唐山路矿学堂、唐山工业专门学校、交通大学唐山学校、交通部唐山大学、唐山交通大学、国立唐山工学院、中国交通大学唐山工学院、北方交通大学唐山工学院等。学校以“唐山交大”“唐院”之名享誉中外,毛泽东主席为北方交通大学题写校名。1952年,因全国高校院系调整,学校更名为唐山铁道学院,一大批在全国卓有声誉的系、组调至清华大学、天津大学、北京科技大学等兄弟院校。1964年积极响应党中央建设“大三线”号召,铁道部决定学校迁至四川峨眉,1972年更名西南交通大学,1989年学校办学主体迁至成都九里校区,2002年在成都犀浦扩建新校区,2020年与成都市合作共建成都东部(国际)校区。现有成都九里、犀浦、东部(国际)和峨眉四个校区,共占地5000余亩。

该基于计算机视觉的桥梁裂缝检测和健康状况评估方法的成果产生了显著的效益。

为了研发该成果,我们投入了大量的研发经费,包括设备购置、软件开发、人员培训等费用。然而,该成果已经取得了显著的收益。在实际应用中,该方法可以大大提高桥梁裂缝检测的效率和准确性,减少人工检测的误差和成本。同时,该方法还可以为桥梁的维护和管理提供科学依据,延长桥梁的使用寿命,减少因桥梁损坏而造成的经济损失。

针对尚需完善的技术,我们预期需要再投入一定的经费和时间进行深入研究。具体来说,我们将进一步优化算法,提高检测精度和可靠性;同时,我们还将探索更多的应用场景,将该方法应用于其他土木工程结构的健康监测中。

该成果在推动科学技术进步方面发挥了重要作用。它结合了计算机视觉技术和土木工程技术,为桥梁裂缝检测和健康状况评估提供了一种新的方法。该方法不仅可以提高检测效率和准确性,还可以为土木工程结构的健康监测提供新的思路和技术手段。

此外,该成果在保护自然资源或生态环境方面也具有重要意义。通过及时发现和修复桥梁裂缝,可以减少因桥梁损坏而造成的环境污染和生态破坏。同时,该方法的操作简便、成本节约的特点也使得它在桥梁维护和管理中得到了广泛应用,有利于保护自然资源和生态环境。

在保障国家和社会安全方面,该成果也发挥了重要作用。桥梁作为重要的交通基础设施,其安全性和稳定性对于国家和社会安全具有重要意义。通过及时发现和修复桥梁裂缝,可以保障桥梁的安全性和稳定性,减少因桥梁损坏而造成的交通事故和人员伤亡。

最后,在改善人民物质、文化、生活及健康水平方面,该成果也发挥了一定的作用。通过提高桥梁的维护和管理水平,可以保障人民的出行安全和便利,提高人民的生活质量和幸福感。同时,该方法的操作简便、成本节约的特点也使得它在桥梁维护和管理中得到了广泛应用,有利于推动社会经济的发展和进步。

该成果的转化方式主要包括技术转让、技术入股和技术合作三种形式。

技术转让方面,成果方愿意将本发明的桥梁裂缝检测和健康状况评估方法以合理的价格转让给有需求的企业或研究机构。通过签订技术转让合同,将技术的所有权或使用权转让给对方,对方可以获得该技术的独家或非独家使用权,从而在自己的业务范围内应用该技术,提升桥梁检测效率和准确性。

技术入股方面,成果方欢迎有资金实力和市场渠道的企业与成果方合作,以该技术作为入股资本,共同成立合资公司或项目团队。在合资公司或项目团队中,成果方将以技术作为股份,参与公司的经营和利润分配,共同推动该技术的商业化应用和市场拓展。

技术合作方面,成果方愿意与桥梁检测、土木工程等相关领域的企业或研究机构开展技术合作。通过签订技术合作协议,明确双方的权利和义务,共同研发、推广和应用该技术。在合作过程中,成果方可以提供技术咨询、技术支持和人员培训等服务,确保合作方能够熟练掌握和应用该技术。

资金需求方面,为了推动该技术的转化和应用,成果方需要一定的资金支持。这些资金将主要用于技术研发、市场推广、人员培训和设备购置等方面。成果方欢迎有投资意向的企业或个人与成果方联系,共同探讨投资合作的可能性。

对于成果转化方向和目标,成果方希望该技术能够广泛应用于桥梁检测、土木工程等领域,提高桥梁检测效率和准确性,降低检测成本,为桥梁安全运营提供有力保障。同时,成果方也希望该技术能够不断升级和完善,以适应不同桥梁类型和不同检测需求,为土木工程领域的技术创新和产业升级做出贡献。