(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210542218.4 (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 上海电机学院 地址 200240 上海市闵行区江川路690号 (72)发明人 曾宪文　朱鑫涛　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 叶敏华 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06V 10/54(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 16/29(2019.01)G06F 16/23(2019.01) G06F 3/14(2006.01) E01D 19/10(2006.01) (54)发明名称 一种车载桥 面裂痕检测系统及其方法 (57)摘要 本发明涉及一种车载桥面裂痕检测系统及 其方法， 该系统包括挂载在车辆上的摄像头， 其 中， 摄像头与车内端机装置连接， 摄像头用于实 时扫描拍摄桥面图像， 并将拍摄的桥面图像传输 至车内端机装置； 车内端机装置用于控制摄像头 的工作状态， 以及对桥面图像进行裂痕检测， 若 检测出存在裂痕， 则在电子地图上标记裂痕及其 位置信息、 并展 示给用户。 与现有技术相比， 本发 明能够方便、 快速、 准确地对桥 面裂痕进行检测。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114926432 A 2022.08.19 CN 114926432 A 1.一种车载桥面裂痕检测系统， 其特征在于， 包括挂载在车辆上的摄像头(1)， 所述摄 像头(1)与车内端机装置(2)连接， 所述摄像头(1)用于实时扫描拍摄桥面图像， 并将拍摄的 桥面图像传输 至车内端机装置(2)； 所述车内端机装置(2)用于控制摄像头(1)的工作状态， 以及对桥面图像进行裂痕检 测， 若检测出存在裂痕， 则在电子地图上 标记裂痕及其 位置信息、 并展示给用户。 2.根据权利要求1所述的一种车载桥面裂痕检测系统， 其特征在于， 所述车内端机装置 (2)包括裂痕检测单片机(201)、 显示屏(202)、 电源(2 03)和定位单元(204)， 所述电源(203) 分别与裂痕检测单片机(201)、 显示屏(202)和定位单元(204)相连接， 所述显示屏(202)和 定位单元(204)分别与裂痕检测单片机(201)连接， 所述裂痕检测单片机(201)用于控制摄 像头(1)的工作状态， 对桥面图像进行裂痕检测， 并从定位单元(204)获取当前桥面图像对 应的位置信息， 以及 在电子地图上 标记检测到的裂痕及其 位置信息； 所述显示屏(202)用于展示电子地图给用户。 3.根据权利要求2所述的一种车载桥面裂痕检测系统， 其特征在于， 所述裂痕检测单片 机(201)包括采集模块、 处理模块和存储模块， 所述采集模块的输入端分别与摄像头(1)、 定 位单元(204)连接， 所述采集模块的输出端与处理模块连接， 所述处理模块与存储模块连 接， 所述存 储模块更新存 储有电子地图； 所述采集模块用于控制摄像头(1)采集实时桥面图像， 以及从定位单元(204)获取实时 桥面图像对应的当前位置信息； 所述处理模块通过裂痕检测算法， 对采集模块输出的桥面图像进行裂痕检测， 若检测 出存在裂痕， 则从存 储模块获取电子地图、 并在电子地图上 标记裂痕及其 位置信息 。 4.根据权利要求3所述的一种车载桥面裂痕检测系统， 其特征在于， 所述处理模块与显 示屏(202)连接， 以将标记有裂痕及其 位置信息的电子地图传输给显示屏(202)进行展示。 5.根据权利要求2所述的一种车载桥面裂痕检测系统， 其特征在于， 所述定位单元 (204)具体为GP S惯导组合定位模块。 6.根据权利要求1所述的一种车载桥面裂痕检测系统， 其特征在于， 所述摄像头(1)安 装在车辆后车厢的顶部， 并且镜 头朝下。 7.一种车 载桥面裂痕检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 根据裂痕检测单片机输出的控制指令， 摄像头实时扫描拍摄桥面图像， 并将拍摄的 桥面图像传输 至裂痕检测单片机； S2、 基于预先训练好的裂痕识别模型， 由裂痕检测单片机对桥面图像进行裂痕识别检 测， 若检测出存在裂痕， 则执 行步骤S3， 否则返回步骤S1； S3、 裂痕检测单片机从定位单元获取当前桥面图像对应的位置信息、 从存储模块获取 当前电子地图； 之后在电子地图上 标记裂痕及其 位置信息； S4、 裂痕检测单片机将标记处 理后的电子地图传输给显示屏进行展示。 8.根据权利要求7所述的一种车载桥面裂痕检测方法， 其特征在于， 所述步骤S2中裂痕 识别模型的训练过程包括： S21、 预先获取桥 面裂痕病害样本图像和桥 面非裂痕病害样本图像； S22、 采用改进 的LBP算法， 对桥面裂痕病害样本图像和桥面非裂痕病害样本图像进行权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114926432 A 2图像特征提取， 得到对应的LBP特征直方图， 进而建立LBP纹理特征数据库， 以分别存放桥面 裂痕病害数据和非裂痕病害数据； S23、 利用LBP纹 理特征数据库对神经网络进行训练， 得到训练好的裂痕识别模型。 9.根据权利要求8所述的一种车载桥面裂痕检测方法， 其特征在于， 所述步骤S22中采 用改进的LBP算法进行图像特征提取的具体过程为： 设定LBP算子的窗口尺寸， 以窗口中心 像素作为阈值， 将 中心像素点相邻的四个斜角位置的像素 的灰度值与阈值进行比较， 若该 斜角位置的像素值大于阈值， 则该斜角位置的像素点被标记为1， 否则标记为0， 由此， LBP算 子窗口邻域内的四个斜角位置像素点经过比较可得到4位二进制数， 即得到该LBP算子窗口 中心像素点的LBP值， 以反映图像中该区域的纹 理特征。 10.根据权利要求8所述的一种车载桥面裂痕检测方法， 其特征在于， 所述步骤S2中裂 痕检测单片 机对桥面图像进 行裂痕识别检测的具体过程为： 采用改进的LBP算法， 对桥面图 像进行图像特征提取， 得到对应的桥面LBP特征直方图， 将桥面LBP特征直方图输入训练好 的裂痕识别模型， 输出 得到该桥 面图像的裂痕识别检测结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114926432 A 3