恭喜李冰获国家专利权
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龙图腾网恭喜李冰申请的专利基于计算机视觉的桥梁健康云监测系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114359486B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210025548.6,技术领域涉及:G01B11/16;该发明授权基于计算机视觉的桥梁健康云监测系统是由黄志峰;黄波士;竟峰;刘越设计研发完成,并于2022-01-11向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于计算机视觉的桥梁健康云监测系统在说明书摘要公布了:基于计算机视觉的桥梁健康云监测系统,包括视觉终端和云服务器;视觉终端通过WAN和5G将经过预处理的图像数据发送到云服务器;云服务器根据图像数据进行三维重建,得到三维重建模型,并与桥梁的三维设计图进行比较,得出三维比较结果;根据三维比较结果,诊断出当前桥梁的健康状况。本发明通过计算机视觉技术来采集桥梁的图像数据,安装和维护都比传统的基于机械电子传感器、声振式传感器及光电传感器的采集终端方便得多;每个视觉终端都可以覆盖一片区域,而传感器只可以定点摆放,因此安装工作量比后者少很多;可以将桥梁的形变情况用三维图像的形式显示出来,与传感器采集的数据相比,对桥梁的健康诊断更加方便准确。
本发明授权基于计算机视觉的桥梁健康云监测系统在权利要求书中公布了:1.基于计算机视觉的桥梁健康云监测系统,其特征在于:包括视觉终端和云服务器;视觉终端通过WAN和5G连接到云服务器;所述视觉终端包括工业相机及镜头、微处理器、激光模块;所述激光模块用于现场照明并提高成像质量;所述微处理器的软件包含采集模块、预处理模块和传输模块;所述采集模块通过工业相机及镜头采集桥梁的测量部位的图像数据;所述测量部位包括:拉索、桥拱、桥身;所述预处理模块对来自采集模块的图像数据进行预处理;所述预处理包括:图像增强、图像去噪及图像对齐;所述传输模块将来自预处理模块的图像数据发送给云服务器;所述云服务器包括后台软件和数据库;所述后台软件包括接收模块、存储模块、分析模块、诊断模块、预警模块、管理模块、查询模块、服务模块;所述接收模块并行接收多个视觉终端的图像数据;所述存储模块的功能包括:将来自视觉终端的图像数据保存到数据库中;将测量部位的三维重建模型保存到数据库中;将测量部位的三维重建模型与桥梁的三维设计图之间的三维比较结果保存到数据库中;所述分析模块采用人工智能神经网络及并发计算模式,根据图像数据计算出相应的特性值,并对测量部位进行三维重建,得到三维重建模型并与桥梁的三维设计图进行比较,得到三维比较结果;所述诊断模块基于机器学习技术,对三维重建模型和三维比较结果进行分类和回归,对桥梁的健康状况进行实时诊断;所述预警模块利用机器学习技术,将三维重建模型和三维比较结果的历史数据与专家团的专业知识结合,实现桥梁的早期健康预警;所述管理模块的功能包括:设置各级用户权限;导入桥梁的三维设计图;标注桥梁的测量部位;所述查询模块为用户提供基于网页的数据查询系统;所述服务模块的功能包括:提供离线咨询及实时在线咨询,连接专家团队,解决桥梁维护中的疑难问题以及提供最终的维修和养护方案;使用过程包括以下步骤:S1:选定桥梁的测量部位;S2:在合适的位置安装视觉终端,确保视觉终端能采集测量部位的图像数据,并且同一个测量部位至少被两个视觉终端的采集区域覆盖;S3:视觉终端实时或者定时采集测量部位的图像数据,并对图像数据进行预处理;S4:视觉终端通过WAN和5G将经过预处理的图像数据发送到云服务器;S5:云服务器的接收模块接收来自多个视觉终端的图像数据;云服务器的存储模块采取分段及加密的方式将图像数据存储在数据库中;S6:云服务器的分析模块读取数据库中的图像数据,根据客户设定的处理模式、算法及监测区域,计算出相应的特性值;所述特性值包括:裂缝大小及其形变,桥梁主题振动频率,拉索振动频率,主体塔梁形变;S7:云服务器的分析模块根据图像数据进行三维重建,得到三维重建模型;将三维重建模型与桥梁的三维设计图进行比较,得出三维比较结果;S8、云服务器的诊断模块根据分析模块得出的三维比较结果,利用大数据分析及机器学习技术,诊断出当前桥梁的健康状况;S9、云服务器的预警模块根据当前及历史诊断结果,利用机器学习技术,对桥梁健康进行预警,为桥梁维护提供参考;步骤S7的具体步骤如下:S61:根据桥梁的三维设计图,确定桥梁的三维空间坐标体系,即桥梁坐标系;S62:根据桥梁的三维设计图以及视觉终端的实际安装位置,确定视觉终端在桥梁坐标系中的坐标;S63:从数据库中读取各个视觉终端在同一时刻的图像数据,根据双目视觉立体成像原理,构建测量部位的三维轮廓,得到三维重建模型并保存在数据库中;S64:通过与视觉终端的坐标空间转换关系,将测量部位的三维重建模型映射到桥梁坐标系中;S65:将测量部位的三维重建模型与桥梁的三维设计图进行匹配,计算两者的偏差,并保存在数据库中;匹配参数包括:关键点的位置、长度、角度;S66:查找数据库,获取测量部位在一段时间内的偏差,计算偏差的变化趋势;当偏差的大小或变化趋势超过预警阈值后,预警模块进行提醒或报警。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人李冰,其通讯地址为:450008 河南省郑州市金水区科源路五号万达公馆五号楼一单元1104;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
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