无人机加载光学摄像及红外成像系统对海上特大桥塔索质量检测的运用技术

作     者：马晔 邹露鹏 张理轻 MA Ye;ZOU Lu-peng;ZHANG Li-qing

作者机构：交通运输部公路科学研究所北京100088 桥梁结构安全技术国家工程实验室北京100088 杭州公科路桥技术有限公司浙江杭州310053 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2018年第35卷第8期

页      面：89-93,105页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：交通运输部应用基础研究项目(2012319223020) 

主　　题：桥梁工程 质量检测 无人机 红外成像 塔索 图像识别 

摘      要：现有检测索塔和斜拉索质量状况的方法存在效率低、成本高等特点,结合港珠澳大桥工程的江海直达船航道桥和九洲航道桥,运用无人机搭载高分辨率的数字红外成像系统和光学摄像机首次对海上环境的桥塔和拉索的施工质量进行检测。考虑到无人机搭载光学摄像及红外成像的飞行检测系统在国内尚未形成商用产品,且该技术首先要求无人机在海上五六级大风的环境下能稳定地飞行,检测过程中实时观察、保存测试图像,后期分析时需对现场测试的海量图像进行有效处理与分析。通过集成现有技术开发了飞行检测系统,利用光学相机和红外成像仪的成像技术及图像分割、识别技术,完成了2座斜拉桥的索塔和斜拉索质量的现场检测,并基于Lab VIEW对现场测试的海量光学图像和红外图像进行智能识别和分析,实现了对缺陷的识别与定位。检测结果表明,未见索塔和斜拉索的明显表观病害和内部缺陷。仅搭载光学摄像机的无人机应用于索塔、斜拉索的质量检测,不能满足检测的全面性要求。搭载红外仪和光学相机的无人机检测系统检测范围全面、效率高和费用低,同时光学图像+红外图像的综合性检测结果能识别拉索表观及其内部隐含缺陷,该技术为塔索检测提供了一种高效的检测方式,对提高塔索的养护技术水平具有重要的意义。