阅读说明：本技术 一种深井裂缝检测装置 (Deep well crack detection device ) 是由 丁勇 王子祥 崔何亮 丁宥安 于 2020-06-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种深井裂缝检测装置,包括钢板、电机、凹槽轮、摄像机、抗震阻尼器、杠铃片。将预制好的钢板上一端安放电机,另一端设置一个固定大小和角度的凹槽轮。也公开了该装置测量方法,将电机和简易小车通过细绳连接,小车在凹槽轮的协助下匀速下降。车体下方中部安置有摄像头,在作业时拍摄井壁视频,摄像头附近的两组漫射大灯,用于作业过程中的补光。车轮上多处绘制花纹标记物,作为后期裂缝参数测量时的参照物。一根表面螺纹状长杆位于小车上方,若干杠铃片安放在长杆上并用螺帽固定,配重可以保证小车在下降过程中稳定。本发明节约人工成本,实时自动监测,保证数据的正确性。(The invention discloses a deep well crack detection device which comprises a steel plate, a motor, a groove wheel, a camera, an anti-seismic damper and a barbell disc. A motor is arranged at one end of the prefabricated steel plate, and a groove wheel with fixed size and angle is arranged at the other end of the prefabricated steel plate. The measuring method of the device is also disclosed, the motor is connected with the simple trolley through a string, and the trolley descends at a constant speed with the assistance of the groove wheels. The middle part below the car body is provided with a camera, a borehole wall video is shot during operation, and two groups of diffusion headlamps near the camera are used for light supplement in the operation process. Pattern markers are drawn at multiple positions on the wheel and serve as reference objects during later crack parameter measurement. A long rod with a threaded surface is positioned above the trolley, a plurality of barbell plates are arranged on the long rod and fixed by nuts, and the balance weight can ensure that the trolley is stable in the descending process. The invention saves labor cost, automatically monitors in real time and ensures the correctness of data.)

一种深井裂缝检测装置

技术领域

本发明涉及一种深井裂缝检测装置，属于图像处理技术领域。

背景技术

我国是一个建筑大国，建筑保有量巨大，其中不乏带裂缝工作的建筑。裂缝对建筑物的安全性、耐久性有着至关重要的影响。建筑裂缝主要存在于混凝土上，混凝土裂缝可分为微观裂缝及宏观裂缝，微观裂缝对结构本身基本无影响，大多数混凝土都是带微小裂缝工作的。混凝土宏观裂缝即混凝土裂缝，其宽度若超出规范对裂缝控制的计算范围，则可被视为有害裂缝，会给结构物带来安全隐患，可能导致安全事故的发生，故裂缝检测一直受到国内学者的广泛关注。

目前盾构竖井或者大坝裂缝测量主要通过人工攀爬安装传感器，通过传感器的多次重复测量进而得到裂缝的相关信息和变化过程。其缺点主要表现在：其一，相关仪器费用高昂，不经济，同时仪器装置操作复杂，需要专业人员进行操作；其二，上述检测方法均需要人工操作，人工观测混凝土结构裂缝有一定主观性，包括仪器精度问题，造成裂缝检测数据准确性不高；其三，上述方法不能对混凝土结构裂缝随时间变化进行系统检测。

因此，如何减小人力资源投入，增加裂缝检测精度，并对裂缝开展变化进行长期监测是一个亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深井裂缝检测装置，以解决现有裂缝检测技术人工参与过多、操作困难、主观性大、误差大等问题，通过固定标尺、拍摄图片，通过计算机使用该算法计算出裂缝最大宽度，可以有效避免人工读数的误差，且能够较准确找出裂缝最大宽度的位置。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种深井裂缝检测装置。

本发明采用以下技术方案：

一种深井裂缝检测装置，其中包括安放电机的钢板、凹槽轮；弹簧组成的缓冲装置；刻有特殊图案的小车轮；配置漫射大灯的摄像头；加载杠铃片的配重结构。裂缝检测装置其中电机和简易小车通过细绳连接，电机的转动使得小车在凹槽轮的协助下沿着井壁或者大坝匀速下降。

在一些实施方式中，裂缝检测装置主体部分与车轮的连接处利用弹簧制作成抗震阻尼器，用于防止井壁表面不平整处造成装置振动，相机发生抖动后图像变得模糊。装置下方中间位置安置摄像头，在作业时获取井壁视频后，通过Python软件按帧进行提取图片，摄像头位置附近有两组漫射大灯，用于作业过程中的补光，突出裂缝及其他建筑缺陷与背景的特征。车轮上多处绘制三角形标记物，利用距离和角度公式计算拍摄裂缝的宽度、角度和长度。可用于后期裂缝参数测量（如长度、宽度、面积等）时的消除畸变和参照物。装置上方有一根表面螺纹状长杆，将若干杠铃片安放在长杆上，并用螺帽固定，用于小车在下降过程中的配重使得小车稳定不会左右晃动。安装杠铃片片数根据作业前实验确定。

本发明的主要效果是：利用简易小车代替人工潜入深井，获取井壁表面图片，实际的轮胎标记物的变化，找到裂缝与标记物之间的映射关系，然后利用图像处理的手段测量变化的大小，进而实现自动的裂缝变化监测过程。

附图说明：

图1是本发明裂缝检测装置初始状态示意图；

图2是本发明的车轮连接处抗震阻尼器示意图；

图3是本发明检测装置底面示意图；

图4是本发明检测装置上表面用杠铃片配重示意图；

图5是本发明在操作时的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明检测装置的实施方式作详细的描述。如说明书附图所示：

参考附图1，预制好的钢板一端固定电机，电机转动控制检测小车向下运动的速度。电机与小车之间通过细绳连接，钢板的另一端设置凹槽轮。

参考附图2，小车主体部分与车轮的连接处利用弹簧制作成抗震阻尼器，消除井壁或者大坝表面凹凸不平、操作时的干扰等众多因素引起的装置振动，这种振动大大降低了装置行驶时的稳定性，因此抗震阻尼器的安装尤为重要。

参考附图3，车下方中间位置有一个摄像头，在作业时采集井壁视频，摄像机采用4000万像素的镜头，表面安装一个防水外壳，可以达到避免在井壁作业过程中遇水或损伤的效果。考虑到装置检测时对某个位置多角度拍摄，加入遥控器，操作者可随意调整镜头角度。在摄像头位置附近有两组漫射大灯，通过遥控器调节亮度档位，用于作业过程中的补充亮度均匀合适的光，突出裂缝及其他建筑缺陷与背景的特征。

参考附图4，小车背离井壁的面中心处竖向安装一根带有表面螺纹的长杆，将若干不同质量的杠铃片旋转安放在长杆上，并用螺帽固定，用于小车在下降过程中的配重使得小车稳定不会左右晃动。安装杠铃片片数根据作业前实验确定。

参考附图5，装置在进行作业过程中，在电机的转动下，检测小车沿着井壁匀速下降，细绳的拉力以及小车的自重合力水平向左，保证小车稳定移动，不会左右乱晃。操作者只需记录存储的视频拍摄的是哪条井壁，后期提取保存在内存卡里的视频，用Python按帧处理视频，保存图片后输入计算机获取裂缝参数。