本发明涉及检测，具体涉及一种基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法及系统。
背景技术：
1、随着现代交通建设的快速发展，公路桥梁作为交通网络的重要组成部分，其安全性与稳定性受到了广泛关注。在公路桥梁的维保过程中，桩基作为支撑桥梁结构的基础，其质量直接关系到桥梁的整体性能和使用寿命。因此，对公路桥梁桩基的质量检测显得尤为重要。然而，当前公路桥梁桩基检测主要依赖于人工方式进行，人工检测效率低下，难以满足大规模、高效率的检测需求。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提供一种基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法及系统，旨在解决现有技术中人工检测效率低下，难以满足大规模、高效率的检测需求的技术问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本技术实施例中提供了一种基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，应用于巡检机器人，所述巡检机器人包括摄像装置，所述方法包括：
3、获取巡检拓扑地图，所述巡检拓扑地图包括巡检路线、在所述巡检路线上的第一目标检测点位以及第二目标检测点位，所述第一目标检测点位与公路桥梁桩基之间的距离大于所述第二目标检测点位与公路桥梁桩基之间的距离；
4、基于所述巡检拓扑地图进行自助巡检，并且在所述第一目标检测点位以预设拍摄距离获取公路桥梁桩基的裂缝边缘图像以及裂缝内部图像；
5、对所述裂缝边缘图像以及裂缝内部图像进行图像分析以得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数；
6、在所述公路桥梁桩基裂缝的严重指数大于或等于严重指数阈值的情况下，在所述第二目标检测点位获取公路桥梁桩基土壤环境的湿度值；
7、根据所述公路桥梁桩基裂缝的严重指数以及公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，生成对应公路桥梁桩基的预警信息；
8、根据对应公路桥梁桩基的预警信息生成公路桥梁桩基检测的预警地图。
9、在一种可能的实现方式中，所述第一目标检测点位包括对称设置的两个，所述在所述第一目标检测点位以预设拍摄距离获取公路桥梁桩基的裂缝边缘图像以及裂缝内部图像，包括：
10、在对称设置的两个第一目标检测点位分别获取公路桥梁桩基的裂缝边缘图像以及裂缝内部图像，其中，以第一预设拍摄距离获取公路桥梁桩基的裂缝边缘图像，以第二预设拍摄距离获取公路桥梁桩基的裂缝内部图像，第一预设拍摄距离大于第二预设拍摄距离。
11、在一种可能的实现方式中，所述对所述裂缝边缘图像以及裂缝内部图像进行图像分析以得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数，包括：
12、对所述裂缝边缘图像进行边缘特征提取以得到裂缝边缘特征参数；
13、对所述裂缝内部图像进行内部特征提取以得到裂缝内部特征参数；
14、将所述裂缝边缘特征参数及裂缝内部特征参数输入严重指数预估模型得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数。
15、在一种可能的实现方式中，所述裂缝边缘特征参数包括裂缝宽度以及裂缝长度，所述裂缝内部特征参数包括裂缝内部流痕长度比例以及裂缝内部深度，所述将所述裂缝边缘特征参数及裂缝内部特征参数输入严重指数预估模型得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数，包括：
16、将所述裂缝宽度、裂缝长度、裂缝内部流痕长度比例以及裂缝内部深度输入严重指数预估模型得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数，其中，所述严重指数预估模型满足如下表达式：
17、；
18、式中，z为公路桥梁桩基裂缝的严重指数，w为当前裂缝宽度，w0为基准裂缝宽度，z1为基准裂缝宽度下的严重指数，l为当前裂缝长度，l0为基准裂缝长度，z2为基准裂缝长度下的严重指数，为当前裂缝内部流痕长度比例，为基准裂缝内部流痕长度比例，z3为基准裂缝内部流痕长度比例下的严重指数，s为当前裂缝内部深度，s0为基准裂缝内部深度，z4为基准裂缝内部深度下的严重指数，a1、a2、a3、a4为对应的权重。
19、在一种可能的实现方式中，所述巡检机器人还包括升降式电容检测传感器，所述在所述第二目标检测点位获取公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，包括：
20、在所述第二目标检测点位控制所述升降式电容检测传感器插入土壤以进行电容感测得到感测电容值；
21、对所述感测电容值进行环境校正得到目标电容值；
22、根据所述目标电容值得到公路桥梁桩基土壤环境的湿度值。
23、在一种可能的实现方式中，所述对所述感测电容值进行环境校正得到目标电容值，包括：
24、根据环境空气湿度值对所述感测电容值进行环境校正得到目标电容值，其中，当环境空气湿度值大于空气湿度阈值时，对感测电容值进行反向校正得到目标电容值；当环境空气湿度值小于或等于空气湿度阈值时，对感测电容值进行正向校正得到目标电容值。
25、在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标电容值得到公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，包括：
26、将所述目标电容值输入预先训练的土壤环境湿度预估模型得到公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，其中，所述土壤环境湿度预估模型满足如下表达式：
27、；
28、式中，c为当前目标电容值，y为土壤环境湿度预估值（单位为%）。
29、在一种可能的实现方式中，所述根据所述公路桥梁桩基裂缝的严重指数以及公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，生成对应公路桥梁桩基的预警信息，包括：
30、在严重指数大于或等于第二严重指数阈值，或者，严重指数大于或等于第一严重指数阈值且小于第二严重指数阈值，且所述公路桥梁桩基土壤环境的湿度值大于或等于预设湿度值时，生成对应公路桥梁桩基的一级预警信息；
31、在严重指数大于或等于第一严重指数阈值且小于第二严重指数阈值，且所述公路桥梁桩基土壤环境的湿度值小于预设湿度值时，生成对应公路桥梁桩基的二级预警信息。
32、在一种可能的实现方式中，所述根据对应公路桥梁桩基的预警信息生成公路桥梁桩基检测的预警地图，包括：
33、根据所述对应公路桥梁桩基的预警信息确定拓扑节点，其中，在所述一级预警信息对应的公路桥梁桩基位置生成第一拓扑节点，在所述二级预警信息对应的公路桥梁桩基位置生成第二拓扑节点；
34、在所述巡检拓扑地图上添加所述第一拓扑节点及第二拓扑节点以形成公路桥梁桩基检测的预警地图。
35、第二方面，本技术实施例中还提供了一种公路桥梁桩基检测系统，包括：
36、存储器，所述存储器用于存储程序代码；以及，
37、处理器，所述处理器用于调用所述程序代码，以执行如第一方面所述的方法。
38、区别于现有技术，本技术实施例提供的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，首先获取巡检拓扑地图，然后基于所述巡检拓扑地图进行自助巡检，并且在所述第一目标检测点位以预设拍摄距离获取公路桥梁桩基的裂缝边缘图像以及裂缝内部图像；再对所述裂缝边缘图像以及裂缝内部图像进行图像分析以得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数；在所述公路桥梁桩基裂缝的严重指数大于或等于严重指数阈值的情况下，在所述第二目标检测点位获取公路桥梁桩基土壤环境的湿度值；然后再根据所述公路桥梁桩基裂缝的严重指数以及公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，生成对应公路桥梁桩基的预警信息；最后再根据对应公路桥梁桩基的预警信息生成公路桥梁桩基检测的预警地图。也即，利用巡检机器人进行自动巡检、数据采集，首先采集公路桥梁桩基的裂缝图像数据，然后根据公路桥梁桩基的裂缝图像判断裂缝的严重程度，在判断得知公路桥梁桩基裂缝严重程度较大时，再自动检测公路桥梁桩基的环境土壤湿度，若公路桥梁桩基裂缝严重程度较大且公路桥梁桩基的环境土壤湿度也较大时，根据裂缝严重程度及环境土壤湿度生成多级预警信息，最后根据预警信息生成预警地图，从而为公路桥梁桩基维保提供高效、准确且可视化的数据支撑。
1.一种基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，应用于巡检机器人，所述巡检机器人包括摄像装置，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述第一目标检测点位包括对称设置的两个，所述在所述第一目标检测点位以预设拍摄距离获取公路桥梁桩基的裂缝边缘图像以及裂缝内部图像，包括：
3.如权利要求1所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述对所述裂缝边缘图像以及裂缝内部图像进行图像分析以得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数，包括：
4.如权利要求3所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述裂缝边缘特征参数包括裂缝宽度以及裂缝长度，所述裂缝内部特征参数包括裂缝内部流痕长度比例以及裂缝内部深度，所述将所述裂缝边缘特征参数及裂缝内部特征参数输入严重指数预估模型得到公路桥梁桩基裂缝的严重指数，包括：
5.如权利要求1所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述巡检机器人还包括升降式电容检测传感器，所述在所述第二目标检测点位获取公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，包括：
6.如权利要求5所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述对所述感测电容值进行环境校正得到目标电容值，包括：
7.如权利要求5所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述根据所述目标电容值得到公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，包括：
8.如权利要求1所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述根据所述公路桥梁桩基裂缝的严重指数以及公路桥梁桩基土壤环境的湿度值，生成对应公路桥梁桩基的预警信息，包括：
9.如权利要求8所述的基于巡检机器人的公路桥梁桩基检测方法，其特征在于，所述根据对应公路桥梁桩基的预警信息生成公路桥梁桩基检测的预警地图，包括：
10.一种公路桥梁桩基检测系统，其特征在于，包括：
