【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及橋梁損傷檢測領域。更具體地，本專利技術涉及一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法及系統。
技術介紹
1、市政橋梁作為城市基礎設施的關鍵組成部分，承擔著連接城市各區域、便利交通流通的重要任務。橋梁裂縫是最常見的橋梁損傷之一，它們可能由多種因素引起，如車輛超載導致結構應力超過設計極限、材料老化使得混凝土和鋼筋失去原有的強度和韌性，以及環境侵蝕如酸雨和氯離子侵入導致鋼筋銹蝕等。這些裂縫的出現不僅會降低橋梁的承載能力，減少其使用壽命，還可能因為裂縫的擴展和深化引發更嚴重的結構破壞，比如局部或整體坍塌，這不僅會造成重大的人員傷亡，還可能導致交通中斷、經濟損失以及社會秩序的混亂。因此，對橋梁裂縫的監測、評估和及時修復是確保橋梁安全運營和延長其使用壽命的重要措施。
2、現有公開號為cn114839192a的中國專利申請文件公開了一種混凝土橋梁裂縫檢測系統，該方法包括通過采集設備來進行圖像的采集；圖像預處理；根據裂紋排列區域中存在的最小灰度值對裂紋進行表征，實現ccpm法裂紋邊緣檢測；利用投影法對裂縫進行初判斷；裂縫圖像類型判斷。
3、但是，由于橋梁表面會存在一些紋理或污漬，這些會影響邊緣檢測結果的準確性，使邊緣檢測結果中出現很多干擾邊緣，影響后續對裂縫邊緣分析，導致橋梁裂縫檢測結果的準確性降低。
技術實現思路
1、為解決橋梁裂縫檢測結果的準確性降低的問題，本專利技術提出一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法及系統。
2、第一方面，本專利技術公開一種市政橋梁損傷缺陷檢
3、通過結合橋梁表面圖像分析與超聲波檢測技術，從形態特征和紋理特征兩個維度對橋梁損傷進行綜合評估，能夠有效地識別和量化表面裂縫及風化侵蝕的程度。
4、優選的，所述規整度包括：對目標區域進行骨架提取獲得中心線，將中心線上像素點作為中心線點；規整度滿足關系式：，表示規整度，表示中心線點的曲率，表示目標區域的中心線點的個數，表示目標區域的面積，表示指數函數。
5、曲率的累積和平均值通過指數函數的形式進行調節，能夠有效地揭示區域的形狀變化程度，尤其是在裂縫或風化侵蝕區域的形態異常。
6、優選的，所述規整度還包括：利用角點檢測獲得目標區域的角點；規整度滿足關系式：，表示規整度，表示角點內角角度大于平角的角點個數，表示角點總個數，表示第個角點的內角角度，表示歸一化函數。
7、關注內角大于平角的角點個數，可以反映目標區域形狀的復雜性和不規則性。當目標區域的角點表現出較高的內角值和較多的不規則角點時，表明該區域的形態存在較大變形或損傷。通過對角點內角角度的加權求和并歸一化，規整度指標能夠量化區域的規則性。
8、優選的，所述紋理混亂程度滿足關系式：
9、，表示紋理混亂程度，表示灰度游程矩陣中第行第列的元素值，表示概率，表示對數函數。
10、通過計算灰度游程矩陣來評估目標區域的紋理混亂程度，可以有效地量化裂縫區域的細節和復雜度，進而為橋梁損傷檢測提供紋理上的支持。灰度游程矩陣反映了圖像中灰度值與游程距離的分布情況，從而揭示了裂縫區域的紋理特征和結構復雜度。
11、優選的，所述紋理混亂程度還滿足關系式：
12、，表示紋理混亂程度，表示灰度游程矩陣中第行第列的元素值。
13、優選的，所述加權使用最優權重。
14、優選的，獲得所述最優權重包括：預設權重，根據橋梁歷史數據計算歷史橋梁損傷指數，將計算的歷史橋梁損傷指數作為預測值；根據橋梁損傷等級判斷橋梁歷史數據的實際損傷指數，將實際損傷指數作為實際值；利用交叉熵損失函數計算預測值和實際值的損失值，遍歷權重的值，當損失值最小時，獲得最優權重。
15、通過比較預測值和實際值之間的差異，并通過最小化損失值，能夠逐步調整權重，確保模型能夠準確反映實際橋梁的損傷狀況。這一過程不僅增強了預測模型的可靠性和準確性，而且通過優化權重的方式，提高了損傷指數預測的精度。
16、第二方面，本專利技術公開一種市政橋梁損傷缺陷檢測系統，包括：處理器；以及存儲器，所述存儲器存儲有計算機指令，當所述計算機指令由處理器運行時，使得系統執行上述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法。
17、本專利技術的有益效果：
18、本專利技術通過對橋梁表面灰度圖進行邊緣檢測和連通域提取，計算目標區域的規整度和紋理混亂程度，從而從形狀和紋理兩個維度評估橋梁表面的損傷情況。規整度的計算涉及骨架提取和曲率分析，能夠揭示裂縫區域和風化侵蝕區域的幾何形狀異常，尤其是針對裂縫的寬度、深度及形態特征的變化，提供了細致的識別依據；而紋理混亂程度的計算則基于灰度游程矩陣，反映了裂縫區域和風化侵蝕區域的紋理變化，反映了損傷區域的局部結構紊亂程度。這些特征通過加權求和和歸一化處理后，能夠更加科學地綜合不同損傷類型的影響，且權重的最優選擇進一步提高了評估的精度和可靠性，結合最優權重的確定，使得橋梁初始異常度的計算更加科學和準確。超聲波檢測的引入，進一步從立體方向區分表面裂縫和結構性裂縫，提高了檢測的深度和準確性。最終，通過橋梁損傷指數的計算，能夠綜合圖像和超聲波數據，為橋梁損傷提供定量評估，從而實現對橋梁損傷的高效、精確檢測，確保了橋梁結構的安全和可靠性。
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1.一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述規整度包括：
3.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述規整度還包括：
4.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述紋理混亂程度滿足關系式：
5.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述紋理混亂程度還滿足關系式：
6.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述加權使用最優權重。
7.根據權利要求6所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，獲得所述最優權重包括：
8.一種市政橋梁損傷缺陷檢測系統，其特征在于，包括：
【技術特征摘要】
1.一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述規整度包括：
3.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述規整度還包括：
4.根據權利要求1所述的一種市政橋梁損傷缺陷檢測方法，其特征在于，所述紋理混亂程度滿足關系式：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：李偉財，張文東，馮伯平，潘峰彬，余文博，
申請(專利權)人：廣東榮駿建設工程檢測股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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