本技術(shù)涉及橋梁領(lǐng)域，特別是涉及一種裝配式橋梁的線形管理方法、裝置及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、橋梁線形是衡量橋梁結(jié)構(gòu)健康的重要指標(biāo)，定期檢測不僅確保施工階段的精確度，還在運維階段保障橋梁的安全性和耐久性。隨著智能全站儀、電子水準(zhǔn)儀、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、激光掃描、攝影測量等測繪技術(shù)的發(fā)展，新興橋梁測量方法得到了快速發(fā)展。

2、傳統(tǒng)的橋梁線形測量設(shè)備，包括全站儀和水準(zhǔn)儀，操作繁瑣，耗時耗力，尤其在工期緊張時難以對所有節(jié)段進(jìn)行全面測控。但智能全站儀受天氣和視距限制，需使用反射鏡且操作復(fù)雜；電子水準(zhǔn)儀不適合高差大的地形，數(shù)據(jù)需手動記錄且對操作人員要求高。

3、由此可見，如何解決現(xiàn)有的檢測方案依賴人工操作的問題，是本領(lǐng)域人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的是提供一種裝配式橋梁的線形管理方法、裝置及介質(zhì)，解決現(xiàn)有的檢測方案依賴人工操作的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種裝配式橋梁的線形管理方法，橋梁的一側(cè)安裝有四個固定靶標(biāo)、各箱梁上安裝有多個可拆卸靶標(biāo)，其中，所述固定靶標(biāo)與所述可拆卸靶標(biāo)為包含圓形圖案的靶標(biāo)；所述方法包括：

3、拍攝當(dāng)前橋梁不同角度的多幅定位靶標(biāo)圖像；

4、基于目標(biāo)檢測算法對所述定位靶標(biāo)圖像進(jìn)行識別，分類確定固定靶標(biāo)標(biāo)記點與可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點；

5、基于橢圓檢測算法確定所述固定靶標(biāo)標(biāo)記點與所述可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點的圓形中心的二維像素坐標(biāo)；

6、根據(jù)至少兩副所述定位靶標(biāo)圖像的所述二維像素坐標(biāo)通過五點算法確定各所述定位靶標(biāo)圖像對應(yīng)的相機(jī)位姿；

7、根據(jù)各所述定位靶標(biāo)圖像的相機(jī)位姿，通過三角測量方法將各標(biāo)記點轉(zhuǎn)換至對應(yīng)相機(jī)坐標(biāo)系下；

8、將基于所述定位靶標(biāo)圖像之間重疊的標(biāo)記點進(jìn)行拼接并轉(zhuǎn)換到同一世界坐標(biāo)系，得到包含全部標(biāo)記點的三維坐標(biāo)的全標(biāo)記點信息；

9、根據(jù)所述全標(biāo)記點信息進(jìn)行線性擬合，得到橋梁線形結(jié)果對當(dāng)前橋梁進(jìn)行管理。

10、作為一種可選方案，上述裝配式橋梁的線形管理方法中，所述固定靶標(biāo)與所述可拆卸靶標(biāo)為包含圓形圖案與不同數(shù)量的矩形圖案的靶標(biāo)；

11、對應(yīng)的，所述基于目標(biāo)檢測算法對所述定位靶標(biāo)圖像進(jìn)行識別，分類確定固定靶標(biāo)標(biāo)記點與可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點，包括：

12、基于目標(biāo)檢測算法根據(jù)所述定位靶標(biāo)圖像上的圓形圖案對所述固定靶標(biāo)與所述可拆卸靶標(biāo)進(jìn)行定位；

13、基于目標(biāo)檢測算法根據(jù)所述定位靶標(biāo)圖像上的矩形圖案確定所述固定靶標(biāo)與所述可拆卸靶標(biāo)的編號，確定固定靶標(biāo)標(biāo)記點與可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點。

14、作為一種可選方案，上述裝配式橋梁的線形管理方法中，所述基于橢圓檢測算法確定所述固定靶標(biāo)標(biāo)記點與所述可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點的圓形中心的二維像素坐標(biāo)，包括：

15、對所述定位靶標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理；

16、通過橢圓檢測技術(shù)，識別圖像中的圓形圖案，確定各所述圓形圖案的圓心的二維像素坐標(biāo)；

17、將所述二維像素坐標(biāo)作為對應(yīng)的所述固定靶標(biāo)標(biāo)記點與所述可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點的二維像素坐標(biāo)。

18、作為一種可選方案，上述裝配式橋梁的線形管理方法中，所述根據(jù)至少兩副所述定位靶標(biāo)圖像的所述二維像素坐標(biāo)通過五點算法確定各所述定位靶標(biāo)圖像對應(yīng)的相機(jī)位姿，包括：

19、根據(jù)各所述定位靶標(biāo)圖像中的所述可拆卸靶標(biāo)的編號確定包含至少五組同名標(biāo)記點的兩副定位靶標(biāo)圖像，其中，所述五組同名標(biāo)記點為可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點；

20、根據(jù)五點算法及五組同名標(biāo)記點確定每對標(biāo)記點對之間的相對位姿；

21、根據(jù)所述相對位姿與相機(jī)內(nèi)參矩陣確定每幅所述定位靶標(biāo)圖像對應(yīng)的相機(jī)位姿。

22、作為一種可選方案，上述裝配式橋梁的線形管理方法中，所述根據(jù)各所述定位靶標(biāo)圖像的相機(jī)位姿，通過三角測量方法將各標(biāo)記點轉(zhuǎn)換至對應(yīng)相機(jī)坐標(biāo)系下包括：

23、獲取各所述定位靶標(biāo)圖像的相機(jī)位姿，包括每個定位靶標(biāo)圖像的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量；

24、對于每幅所述定位靶標(biāo)圖像對應(yīng)的相機(jī)位姿以及所述可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點的二維像素坐標(biāo)，通過三角測量方法計算每個標(biāo)記點在相機(jī)坐標(biāo)系下對應(yīng)的三維坐標(biāo)。

25、作為一種可選方案，上述裝配式橋梁的線形管理方法中，所述將基于所述定位靶標(biāo)圖像之間重疊的標(biāo)記點進(jìn)行拼接并轉(zhuǎn)換到同一世界坐標(biāo)系，得到包含全部標(biāo)記點的三維坐標(biāo)的全標(biāo)記點信息，包括：

26、根據(jù)各定位靶標(biāo)圖像中的所述可拆卸靶標(biāo)的編號確定重疊部分的可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點；

27、將各所述定位靶標(biāo)圖像的相機(jī)坐標(biāo)系映射到一個統(tǒng)一的世界坐標(biāo)系中；

28、根據(jù)重疊的可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點進(jìn)行坐標(biāo)拼接，形成坐標(biāo)點連續(xù)且不重復(fù)的拼接坐標(biāo)點信息；

29、根據(jù)所述拼接坐標(biāo)點信息，得到包含全部標(biāo)記點的三維坐標(biāo)的全標(biāo)記點信息。

30、作為一種可選方案，上述裝配式橋梁的線形管理方法中，所述根據(jù)所述全標(biāo)記點信息進(jìn)行線性擬合，得到橋梁線形結(jié)果對當(dāng)前橋梁進(jìn)行管理，包括：

31、獲取預(yù)設(shè)設(shè)計線形；

32、根據(jù)所述全標(biāo)記點信息進(jìn)行線性擬合，得到橋梁線形結(jié)果；

33、根據(jù)所述橋梁線形結(jié)果與所述預(yù)設(shè)設(shè)計線形進(jìn)行對比，得到偏差分析結(jié)果。

34、為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)還提供一種裝配式橋梁的線形管理裝置，橋梁的一側(cè)安裝有四個固定靶標(biāo)、各箱梁上安裝有多個可拆卸靶標(biāo)，其中，所述固定靶標(biāo)與所述可拆卸靶標(biāo)為包含圓形圖案的靶標(biāo)；所述裝置包括：

35、拍攝模塊，用于拍攝當(dāng)前橋梁不同角度的多幅定位靶標(biāo)圖像；

36、識別模塊，用于基于目標(biāo)檢測算法對所述定位靶標(biāo)圖像進(jìn)行識別，分類確定固定靶標(biāo)標(biāo)記點與可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點；

37、定位模塊，用于基于橢圓檢測算法確定所述固定靶標(biāo)標(biāo)記點與所述可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點的圓形中心的二維像素坐標(biāo)；

38、分析模塊，用于根據(jù)至少兩副所述定位靶標(biāo)圖像的所述二維像素坐標(biāo)通過五點算法確定各所述定位靶標(biāo)圖像對應(yīng)的相機(jī)位姿；

39、轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)各所述定位靶標(biāo)圖像的相機(jī)位姿，通過三角測量方法將各標(biāo)記點轉(zhuǎn)換至對應(yīng)相機(jī)坐標(biāo)系下；

40、拼接模塊，用于將基于所述定位靶標(biāo)圖像之間重疊的標(biāo)記點進(jìn)行拼接并轉(zhuǎn)換到同一世界坐標(biāo)系，得到包含全部標(biāo)記點的三維坐標(biāo)的全標(biāo)記點信息；

41、擬合分析模塊，用于根據(jù)所述全標(biāo)記點信息進(jìn)行線性擬合，得到橋梁線形結(jié)果對當(dāng)前橋梁進(jìn)行管理。

42、為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)還提供一種裝配式橋梁的線形管理裝置，包括：

43、存儲器，用于存儲計算機(jī)程序；

44、處理器，用于執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述的裝配式橋梁的線形管理方法的步驟。

45、為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)還提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的裝配式橋梁的線形管理方法的步驟。

46、本技術(shù)所提供的裝配式橋梁的線形管理方法，橋梁的一側(cè)安裝有四個固定靶標(biāo)、各箱梁上安裝有多個可拆卸靶標(biāo)，其中，所述固定靶標(biāo)與所述可拆卸靶標(biāo)為包含圓形圖案的靶標(biāo)；所述方法包括：拍攝當(dāng)前橋梁不同角度的多幅定位靶標(biāo)圖像；基于目標(biāo)檢測算法對定位靶標(biāo)圖像進(jìn)行識別，分類確定固定靶標(biāo)標(biāo)記點與可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點；基于橢圓檢測算法確定固定靶標(biāo)標(biāo)記點與可拆卸靶標(biāo)標(biāo)記點的圓形中心的二維像素坐標(biāo)；根據(jù)至少兩副定位靶標(biāo)圖像的二維像素坐標(biāo)通過五點算法確定各定位靶標(biāo)圖像對應(yīng)的相機(jī)位姿；根據(jù)各定位靶標(biāo)圖像的相機(jī)位姿，通過三角測量方法將各標(biāo)記點轉(zhuǎn)換至對應(yīng)相機(jī)坐標(biāo)系下；將基于定位靶標(biāo)圖像之間重疊的標(biāo)記點進(jìn)行拼接并轉(zhuǎn)換到同一世界坐標(biāo)系，得到包含全部標(biāo)記點的三維坐標(biāo)的全標(biāo)記點信息；根據(jù)全標(biāo)記點信息進(jìn)行線性擬合，得到橋梁線形結(jié)果對當(dāng)前橋梁進(jìn)行管理。本技術(shù)首先，通過多角度拍攝獲取豐富的圖像數(shù)據(jù)。然后，通過目標(biāo)檢測和橢圓檢測算法處理圖像，識別并定位靶標(biāo)。接著，利用五點算法和三角測量確定相機(jī)位姿和標(biāo)記點的三維坐標(biāo)。最后，通過空間拼接和線性擬合，得到橋梁的線形結(jié)果，線形結(jié)果可為橋梁建設(shè)過程中或投入使用過程中提供建設(shè)或維修依據(jù)；本技術(shù)僅需利用拍攝含有靶標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)，即可高效計算橋梁當(dāng)前狀態(tài)的線形特征。避免了傳統(tǒng)方法中每次需攜帶昂貴的全站儀至永久觀測點進(jìn)行觀測的繁瑣過程，顯著提高了監(jiān)測的效率和便捷性。自動化程度高，減少了人工操作，降低了勞動強(qiáng)度和人為誤差。

47、另外，本技術(shù)還提供一種裝置及介質(zhì)，與上述裝配式橋梁的線形管理方法對應(yīng)，效果同上。