本發(fā)明涉及深度學(xué)習(xí)，尤其涉及一種橋梁車(chē)輛通行時(shí)間的檢測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，監(jiān)控車(chē)輛通過(guò)橋梁的通行時(shí)間是非常重要的，準(zhǔn)確的通行時(shí)間直接關(guān)系到橋梁的安全評(píng)估和維護(hù)。

2、目前現(xiàn)有技術(shù)中通常采用設(shè)置閾值來(lái)檢測(cè)車(chē)輛通過(guò)橋梁的時(shí)間或者采用傳感器進(jìn)行輔助定位，如地感線圈、雷達(dá)、攝像頭和聲學(xué)傳感器等。但通過(guò)閾值來(lái)檢測(cè)容易受到干擾信息的影響而降低檢測(cè)精度，無(wú)法保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過(guò)傳感器進(jìn)行輔助定位則需要昂貴的安裝和維護(hù)成本，且當(dāng)傳感器故障或遭到損壞時(shí)，數(shù)據(jù)也無(wú)法保證準(zhǔn)確性。并且多個(gè)傳感器的聯(lián)動(dòng)和數(shù)據(jù)融合增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了橋梁的安全評(píng)估和維護(hù)效率。因此，目前亟需一種能夠簡(jiǎn)單高效并且準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)車(chē)輛通過(guò)橋梁的通行時(shí)間的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種橋梁車(chē)輛通行時(shí)間的檢測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本公開(kāi)實(shí)施例中提供了一種橋梁車(chē)輛通行時(shí)間的檢測(cè)方法，所述方法包括：

4、獲取待檢測(cè)橋梁的隨機(jī)車(chē)流樣本和噪聲數(shù)據(jù)，基于有限元方法建立所述待檢測(cè)橋梁的橋梁耦合振動(dòng)分析模型，根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流樣本、噪聲數(shù)據(jù)和橋梁耦合振動(dòng)分析模型建立隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)；

5、根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)生成隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像，對(duì)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像進(jìn)行標(biāo)注得到隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本；

6、根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，得到目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型；

7、根據(jù)所述待檢測(cè)橋梁上安裝的動(dòng)態(tài)位移傳感器、加速度計(jì)和動(dòng)應(yīng)變計(jì)實(shí)時(shí)采集動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)生成橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像并確定所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)與車(chē)輛通行時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

8、將所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像輸入所述目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型，輸出所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)；

9、根據(jù)所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測(cè)橋梁的車(chē)輛通行時(shí)間。

10、根據(jù)本技術(shù)公開(kāi)的一種具體實(shí)施方式，所述橋梁耦合振動(dòng)分析模型包括待檢測(cè)橋梁的振動(dòng)模型、車(chē)輛振動(dòng)方程和橋梁與車(chē)輛的相互作用力模型，所述獲取待檢測(cè)橋梁的隨機(jī)車(chē)流樣本和噪聲數(shù)據(jù)，基于有限元方法建立所述待檢測(cè)橋梁的橋梁耦合振動(dòng)分析模型，根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流樣本、噪聲數(shù)據(jù)和橋梁耦合振動(dòng)分析模型建立隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)的步驟，包括：

11、根據(jù)所述待檢測(cè)橋梁上安裝的動(dòng)態(tài)位移傳感器、加速度計(jì)和動(dòng)應(yīng)變計(jì)采集所述噪聲數(shù)據(jù)；

12、將所述隨機(jī)車(chē)流樣本應(yīng)用至所述振動(dòng)模型、車(chē)輛振動(dòng)方程和橋梁與車(chē)輛的相互作用力模型，得到隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)樣本庫(kù)；

13、基于數(shù)據(jù)融合算法將所述噪聲數(shù)據(jù)與所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)樣本庫(kù)進(jìn)行融合，得到隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)。

14、根據(jù)本技術(shù)公開(kāi)的一種具體實(shí)施方式，所述根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)生成隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像，對(duì)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像進(jìn)行標(biāo)注得到隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本的步驟，包括：

15、獲取所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像的類(lèi)別編號(hào)、中心點(diǎn)坐標(biāo)、曲線高度和曲線寬度；

16、將所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像的類(lèi)別編號(hào)、中心點(diǎn)坐標(biāo)、曲線高度和曲線寬度按照預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行標(biāo)注得到隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本。

17、根據(jù)本技術(shù)公開(kāi)的一種具體實(shí)施方式，所述根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，得到目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型的步驟，包括：

18、對(duì)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，得到增強(qiáng)隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本；

19、對(duì)所述增強(qiáng)隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分，得到增強(qiáng)隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)和增強(qiáng)隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)；

20、根據(jù)增強(qiáng)隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)yolo圖像模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到初步目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型；

21、利用增強(qiáng)隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)初步目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行迭代優(yōu)化，得到目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型。

22、根據(jù)本技術(shù)公開(kāi)的一種具體實(shí)施方式，所述根據(jù)所述待檢測(cè)橋梁上安裝的動(dòng)態(tài)位移傳感器、加速度計(jì)和動(dòng)應(yīng)變計(jì)實(shí)時(shí)采集動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)生成橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像并確定所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)與車(chē)輛通行時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的步驟，包括：

23、對(duì)所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理、濾波處理和歸一化處理，得到預(yù)處理動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)；

24、以時(shí)間為橫軸，動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)為縱軸將所述預(yù)處理動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)生成橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像；

25、將所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)與車(chē)輛通行時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系定義為，其中，t為時(shí)間范圍，w為橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的寬度。

26、根據(jù)本技術(shù)公開(kāi)的一種具體實(shí)施方式，所述將所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像輸入所述目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型，輸出所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)的步驟，包括：

27、對(duì)所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)圖像進(jìn)行卷積處理，得到圖像特征圖；

28、在所述圖像特征圖上生成邊界框并預(yù)測(cè)所述邊界框中是否包括目標(biāo)響應(yīng)曲線，其中，所述預(yù)測(cè)結(jié)果包括中心點(diǎn)坐標(biāo)、寬度、高度和目標(biāo)類(lèi)別的置信度；

29、將目標(biāo)類(lèi)別的置信度低的邊界框進(jìn)行過(guò)濾處理，得到包括目標(biāo)響應(yīng)曲線的橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像，輸出橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)，其中，所述像素坐標(biāo)包括邊界框的中心點(diǎn)坐標(biāo)、邊界框的寬度和高度、邊界框的左上角和右下角的像素坐標(biāo)。

30、根據(jù)本技術(shù)公開(kāi)的一種具體實(shí)施方式，所述根據(jù)所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測(cè)橋梁的車(chē)輛通行時(shí)間的步驟，包括：

31、根據(jù)車(chē)輛通行時(shí)間計(jì)算公式，，計(jì)算所述待檢測(cè)橋梁的車(chē)輛通行時(shí)間，其中，為邊界框的左上角的x坐標(biāo)，為邊界框的右下角的x坐標(biāo)，t為時(shí)間范圍，w為橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的寬度。

32、第二方面，本公開(kāi)實(shí)施例中提供了一種橋梁車(chē)輛通行時(shí)間的檢測(cè)裝置，所述裝置包括：

33、獲取模塊，用于獲取待檢測(cè)橋梁的隨機(jī)車(chē)流樣本和噪聲數(shù)據(jù)，基于有限元方法建立所述待檢測(cè)橋梁的橋梁耦合振動(dòng)分析模型，根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流樣本、噪聲數(shù)據(jù)和橋梁耦合振動(dòng)分析模型建立隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)；

34、標(biāo)注模塊，用于根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)生成隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像，對(duì)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像進(jìn)行標(biāo)注得到隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本；

35、訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，得到目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型；

36、采集模塊，用于根據(jù)所述待檢測(cè)橋梁上安裝的動(dòng)態(tài)位移傳感器、加速度計(jì)和動(dòng)應(yīng)變計(jì)實(shí)時(shí)采集動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)生成橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像并確定所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)與車(chē)輛通行時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

37、輸出模塊，用于將所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像輸入所述目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型，輸出所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)；

38、計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測(cè)橋梁的車(chē)輛通行時(shí)間。

39、第三方面，本公開(kāi)實(shí)施例中提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)所述的橋梁車(chē)輛通行時(shí)間的檢測(cè)方法的步驟。

40、第四方面，本公開(kāi)實(shí)施例中提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)所述的橋梁車(chē)輛通行時(shí)間的檢測(cè)方法的步驟。

41、上述本技術(shù)提供的橋梁車(chē)輛通行時(shí)間的檢測(cè)方法，通過(guò)獲取待檢測(cè)橋梁的隨機(jī)車(chē)流樣本和噪聲數(shù)據(jù)，基于有限元方法建立所述待檢測(cè)橋梁的橋梁耦合振動(dòng)分析模型，根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流樣本、噪聲數(shù)據(jù)和橋梁耦合振動(dòng)分析模型建立隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)，根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論樣本庫(kù)生成隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像，對(duì)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)理論曲線圖像進(jìn)行標(biāo)注得到隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本，根據(jù)所述隨機(jī)車(chē)流橋梁響應(yīng)訓(xùn)練樣本進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，得到目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型，根據(jù)所述待檢測(cè)橋梁上安裝的動(dòng)態(tài)位移傳感器、加速度計(jì)和動(dòng)應(yīng)變計(jì)實(shí)時(shí)采集動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)生成橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像并確定所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)與車(chē)輛通行時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像輸入所述目標(biāo)曲線檢測(cè)深度學(xué)習(xí)模型，輸出所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)，根據(jù)所述橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測(cè)橋梁的車(chē)輛通行時(shí)間，減少了數(shù)據(jù)采集的復(fù)雜性，減少了成本，提高了工作效率，通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型檢測(cè)車(chē)輛通行曲線來(lái)計(jì)算車(chē)輛通行時(shí)間，提高了橋梁健康監(jiān)測(cè)的檢測(cè)精度。

42、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯和易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，做詳細(xì)說(shuō)明如下。