一种桥梁水下结构表现病害检测装置

1.本实用新型涉及一种桥梁水下结构表现病害检测装置，属于桥梁水下检测技术领域。


背景技术：

2.水下检测是获取桥梁水下构件病害状况的主要手段，其检测效果直接影响后续桥梁安全、耐久性等评估结果。当前，人工检测主要通过潜水员携带摄像设备由岸上或水下检测人员判断水下结构的病害状态。人工检测存在的主观性强、检测精度差等问题。
3.同时，当前大部分水下相机的拍摄成像质量都比较差。通过比对人工拍摄和 rov 水下机器人拍摄的图像可以发现，其首要原因是光照条件较差，相机自身配套的光源一般为点光源，易导致成像局部曝光过大，丢失部分图像信息。此外，水下成像质量差也受相机成像分辨率影响较大。人工携带和 rov 水下机器人搭载的相机分辨率一般较低，通常图像分辨率仅为 800
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1000。较低的分辨率导致图像特征模糊，在分辨水下异物、病害和构件纹理信息时易导致误判。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种桥梁水下结构表现病害检测装置，在水下能够高动态高精度识别相关桥梁水下病害，且具有较高的适配度。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种桥梁水下结构表现病害检测装置，包括腔体，腔体的顶部开口覆设腔体顶板，腔体的底部开口覆设腔体底板；
7.在腔体的侧壁开设窗口，腔体内安装两个工业相机，工业相机的镜头朝向窗口外部；
8.在窗口上罩设透明玻璃，开设窗口的腔体侧壁上布设若干排阵列灯源；
9.作为本实用新型的进一步优选，在腔体顶板的表面固定转接安装板；
10.作为本实用新型的进一步优选，在腔体内的腔体底板上安装相机安装板，两个工业相机均安装在相机安装板上，且两个工业相机的镜头之间形成夹角，镜头朝向窗口外部；
11.作为本实用新型的进一步优选，所述相机安装板的高度与窗口距离腔体底板的高度相等；
12.作为本实用新型的进一步优选，在开设窗口的腔体侧壁上布设两排阵列灯源，分别位于窗口的上方及下方；
13.作为本实用新型的进一步优选，所述阵列灯源采用led5050灯源排列成灯带；
14.作为本实用新型的进一步优选，在腔体顶板与腔体顶部开口之间嵌入橡胶密封圈；
15.作为本实用新型的进一步优选，所述的工业相机选取2000 万像素cmos 工业相机，图像最大分辨率为5472
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3648；
16.镜头选取的8mm镜头。
17.通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
18.1、本实用新型采用双目摄像头，且依据试验情况选择匹配型号，满足分辨率需求，提高了检测精度；
19.2、本实用新型采用的检测装置，具备防水效果，针对桥梁水下结构进行检测，提高检测效率；
20.3、本实用新型提供的检测装置，设置阵列灯源，辅助工业相机采集图像，进一步提高了检测精度。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
22.图1是本实用新型提供的优选实施例的整体结构示意图；
23.图2是本实用新型提供的优选实施例的爆炸图。
24.图中：1为腔体底板，2为腔体，3为橡胶密封圈，4为腔体顶板，5为转接安装板，6为工业相机，7为镜头，8为相机安装板，9为透明玻璃，10为灯带。
具体实施方式
25.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。本技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。
26.如背景技术阐述的，现有针对桥梁水下部分的检测，通常是依赖人工检测，即使是采用水下相机拍摄也是受外界因素干扰以及相机本身问题，导致拍摄精度低，出现较大检测误差。
27.本技术提供一种桥梁水下结构表现病害检测装置，图1是其整体结构示意图，包括腔体2，腔体的顶部开口覆设腔体顶板4，腔体的底部开口覆设腔体底板1；在腔体的侧壁开设窗口，腔体内安装两个工业相机6，工业相机的镜头7朝向窗口外部；在窗口上罩设透明玻璃9（通常采用的是透明有机玻璃，便于镜头捕捉外部情况），开设窗口的腔体侧壁上布设若干排阵列灯源。两个工业相机的设置构成双目检测，在实际检测时，为了保证镜头的准确对焦，图2所示，在腔体内的腔体底板上安装相机安装板8，相机安装板的高度与窗口距离腔体底板的高度相等，两个工业相机均安装在相机安装板上，且两个工业相机的镜头之间形成夹角，镜头朝向窗口外部。这里两个工业相机的镜头之间形成的夹角是如图2所示相邻镜头之间形成的。本技术中采用两个工业相机相对布设，双目的设置不受识别率的限制，无需先进行识别再进行测算，可以直接对所有障碍物进行测量，具有高动态的优势，提高了检测精度。
28.当检测装置在水下进行检测时，考虑到水下光照问题，为了不影响检测精度，在开设窗口的腔体侧壁上布设两排阵列灯源，分别位于窗口的上方及下方，优选实施例中，阵列
灯源采用led5050灯源排列成灯带10，在本技术中，采用的是两排平行设置的灯带，因此可以发出平行光，更有利于工业相机的图像拍摄，同时采用蓝光作为水下成像光源。需要指出的是，此处采用蓝光光源主要是考虑到后续成像和测量稳定性，相比于白光光源，蓝光光源为水下微小颗粒度的构件成像提供更为可靠的成像效果，蓝光具有更窄的波长，而白光是可见光谱中所有颜色的组合；蓝光的窄波长有助于更好地过滤来自环境光的干扰。
29.当然在实际操作时，影响工业相机成像精确度的，更在于工业相机本身的选择，经过多次实验后，需要选择矩形截面长方体且具备高分辨率的相机，由此本技术提供的优选实施例中，工业相机选取2000 万像素cmos 工业相机，图像最大分辨率为5472
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3648；考虑到物距范围为10cm-25cm，因此选取8mm的镜头，以避免15cm景深变化下过多失焦。
30.由于整个检测装置是要置于水下进行检测，因此装置的密封性防水性尤为重要，在腔体顶板与腔体顶部开口之间嵌入橡胶密封圈3，在腔体与腔体顶板、腔体底板连接处还粘结防水胶，实现双重防水功能，这里防水胶即为常见防水胶水种类即可，这里不做赘述。
31.整个检测装置采用螺栓连接的方式，同时采用铝板进行制作，保证装置具有足够的强度以及抗压性，铝板作为基底材料还使得整个结构质量轻，使用寿命延长，且方便运输携带；在实际制作时，还会对铝板进行阳极氧化喷砂发黑，使其还具备防锈以及美观的功能。
32.本技术提供的检测装置还具有一个优势，即为通用性，可以匹配不同的平台或者设备使用，在配合其他结构使用时，就需要连接，因此在腔体顶板的表面固定转接安装板5，用于与其他的平台或者设备进行连接，转接安装板可拆卸，不影响检测装置的性能使用。
33.综上可知，本技术提供的一种桥梁水下结构表观病害检测装置，可对桥梁水下结构表观病害进行高动态高精度检测，且腔体具有良好的防水性能，有效改善了传统水下检测的精度和效率。
34.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
35.本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
36.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
37.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。