试析计算机在桥梁检测中的应用

摘要：桥梁建筑完工后，通常会使用计算机技术对桥梁的质量进行检测。本文将对信息化模型建立桥梁三维模型、运用图像处理技术测试梁跨结构的实际承载能力进行探究，从多个方面对计算机技术在桥梁检测中的应用进行详细的探讨和分析。

关键词：计算机；桥梁检测；图像处理技术；数字化

中图分类号： K928 文献标识码： A

随着我国经济的飞速发展，科学技术不断的进步，计算机技术的使用越来越广泛。桥梁建设和检测工程量大、工作流程复杂，将计算机技术运用在桥梁建设和监测方面，确保桥梁的建筑质量检测工作顺利的进行。检测内容包括：桥梁建设质量是否符合国家相应的质量标准、桥梁设计是否科学、桥梁建筑用料是否达标。计算机在桥梁检测中需要注意使用专业的检测仪器或者设备，运用专业的检测人才，确保桥梁检测结果的准确性。检验人员还需要不断的学习先进的计算机桥梁检测技术。

一、计算机图像处理技术概述

计算机图片处理技术主要是借助摄像机等设备，运用专业的图像处理软件对图片进行分析处理，这项技术被广泛的运用在桥梁检测中，对桥梁的质量检测具有重要意义。先进的图像处理分析技术对桥梁的建设和发展起着至关重要的作用，在桥梁的检测过程中，工程师运用计算机图像设计技术对桥梁进行综合管理，极大的提高了桥梁检测效益。

有些桥梁使用年限过长，桥面会出现一定的裂纹宽度，裂纹宽度是评估监测和加固维修中的重要参数。传统的检修方法中，大多是人工用刻度尺直接测量，人工测量受环境影响较大、容易出现误差、速度较慢、效率较低。如果检测裂纹在检测人员测量范围之外，检测工作将难以进行。传统的人工测量更容易出现误差，致使测量工作在一定程度上变得复杂和困难。

计算机图像处理技术是将检测对象当作检测和传递信息的手段，从拍摄的桥梁图像中提取有用的数据信息，它的工作原理是处理测量物体图像的边缘，获取被测物体的几何参数。

二、桥梁检测系统简介

（一）桥梁检测系统的构成部分

桥梁检测系统主要是有被测构件、可变焦距CCD、图像采集卡、距离传感器、陈列光源和2个编码器组成。在桥梁的检测工作中，首先将被测构件布置在相应的位置，通过距离传感器测量拍摄的距离，调好可变焦距CCD，将陈列光源放置在合适的位置，然后进行图像拍摄工作，拍摄的图像和自动储存到图像采集卡，最后使用编码器结合专业的图像池处理技术对图像进行分析处理，图像的检测方法在一定程度上决定着检测结果。

桥梁检测工作方式复杂多变，工作地点没有限制，属于流动性非常强的工作。在桥梁检测工作中需要做好每一个细节的工作，务必将各种技术落实下去，只有这样才能确保检测结果的准确性。

（二）计算机主要部件的介绍

在桥梁检测工作中，既要采集大量的数据信息，还要确保数据信息的准确性。CCD摄像机是数据信息采集的重要设备，在图像数据信息采集工作中不可或缺。CCD摄像机的工作流程较为复杂，使用时需要结合实际的桥梁工作状况。由于CCD光学镜头的分为很多种，所以将镜头选择方面还需要根据检测人员的工作经验来确定。图像采集时可以有效的将拍摄的图片清晰具体化。要想实现图像采集卡的科学应用，需要将图像数据信息采集工具与采集方案有效的结合。

距离传感器配合CCD相机进行距离测量，距离传感器在整个测量工作中起着重要的作用，在测量时需要专业的测量人员进行操作。陈列光源可以确保良好的拍摄效果，图像的拍摄质量是图像进行分析处理的基本前提，如果陈列光源工作完成不够好就会影响图片的拍摄质量，因此，在图像拍摄之前需要需要做好充足的准备工作。

三、桥梁检测工作的计算方法

CCD摄像机和采集卡可以方便快捷的获取桥梁和裂缝信息的数字化图像，在计算中系统中，数字图像被展示在二维数组f（x、y）上表示，x、y分别表示图像坐标位置，f则表示图像对应位置某种性质的数字。

在运用一些常见的数学计算方法的基础上，将各种图片以及各种数据信息上串至计算机等硬件设备上，计算机在处理图像的过程中需要考虑以下因素：第一，混凝土颜色会对图像的拍摄效果造成影响，因此拍摄的图像需要经过多种处理才能达到最佳效果；第二，拍摄环境会对图片效果产生一定的影响，尤其是光线的强烈程度会导致混凝土的颜色发生相应的变化，进而导致拍摄的图片与实际现场相差较大。当拍摄图像与实际图像相差较大时，需要进行相应的图片处理，处理过程会调整图片的尺寸，这样也会对图片的分析处理结果产生影响。

在图像处理方面，我们需要考虑以下两个方面：第一，强化图像。图片的拍摄环境对图片效果有着重要影响，拍摄之后的图片需要经过一定的强化，才能达到良好的图片分析处理效果；第二，判断裂痕的方向。裂痕的方向对于桥梁的实际走向判断有着重要的影响，在计算裂缝的横向长度与纵向长度时，需要将裂缝的图像在横、纵坐标轴上的投影值进行比较，这样可以精准的确定裂缝走向。

四、桥梁数字化关键技术与信息模型的建立

（一）桥梁数字化关键技术

在桥梁的检测工作中，计算机技术运用设计到桥梁的各个方面，比如：设计图表、视频和文档等。这些计算机信息化管理技术在一定程度上的确提高了检测和管理工作的效率，但仍然不能满足越来越复杂的桥梁检测工作的需要，它不能将采集的各种数据信息与实际的桥梁信息结合起来，面对复杂的桥梁检测工作，还需要依赖先进的计算机软硬件技术。在桥梁数字化中运用三维图形技术，实现桥梁的数字化管理，运用三维实时漫游加以辅助，这样既可以对桥梁各个部件进行精确定位，还可以将桥梁各个部件的信息进行整合，实现空间数据与属性数据的完美结合。计算机还具有检测文档的自动生成功能，有效的运用这些功能将会使桥梁的管理和护养工作变得更加便捷，进一步提高检测工作效率。

（二）建立桥梁信息模型

桥梁信息化管理已经成为桥梁管理工作的发展趋势。在桥梁的信息化管理系统模型中，始终以三维图形技术为基础，数字化管理系统主要是针对桥梁竣工之后的管理和护养工作而研发的，桥梁信息模型与建筑信息模型有着本质的区别，桥梁信息模型是建筑信息模型的一个组成部分。桥梁信息模型在桥梁数字化系统中的工作流程为：首先，了解构件的属性，建立桥梁信息的模型BLM；其次，将建立好的桥梁信息模型运用在桥梁数字化应用系统中，进行相应信息配置；最后，桥梁管理员通过桥梁数字化应用系统，可以充分了解到桥梁检测的各项信息。

桥梁管理人员可以通过信息模型对桥梁进行有效而直观的管理，并将现场检验结构以数据的形式直接输入到数字化系统中，系统会对检验结果自动保存。桥梁信息模型在数字化系统中有三点作用：第一，整合桥梁项目中的各项数据，建立桥梁数字化模型；第二，由于桥梁信息模型的建立，在桥梁数字化系统中可以实现三维漫游；第三，桥梁信息化模型的文档自动化生成功能，可以提高桥梁检测工作的效率。

五、 结束语

综上所述，桥梁的检测工作量大，流程复杂，需要先进的计算机技术辅助才能更好的完成。本文对计算机图像处理技术进行概述，介绍了基本的桥梁检测系统和监测工作的计算方法，对桥梁的数字化关键技术与信息模型的建立进行详细的分析，为计算机在桥梁检测中的应用提供科学的参考依据。

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