基于声光组合测量的水下构筑物表面缺陷3维可视化方法

• Published in: 工程科学与技术 Vol. 57; no. 2; pp. 64 - 73
• Main Authors: 王翔, 汪进超, 刘厚成, 宋万鹏, 李姝祺
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中铁大桥科学研究院有限公司,湖北 武汉 430034%中国科学院 武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程安全全国重点实验室,湖北 武汉 430071%武汉中科科创工程检测有限公司,湖北 武汉 430071%中建三局集团有限公司,湖北 武汉 430000%湖北省自然资源厅 测绘应急保障中心,湖北 武汉 430064 01.03.2025; 桥梁智能与绿色建造全国重点实验室,湖北 武汉 430034
• Subjects: 水下构筑物; underwater structures; 声波扫描; 表面纹理特征; acoustic scanning; visualization of defects; sound and light combination measurement; surface texture features; 声光组合测量; 缺陷可视化
• ISSN: 2096-3246
• DOI: 10.15961/j.jsuese.202300339

TV698; 准确掌握水下构筑物表面的缺陷特征信息,能够为构筑物的健康诊断与安全评估提供科学依据.针对目前水下狭小空间环境中,测试设备尺寸受限、与声光数据同步利用和融合难的技术瓶颈,提出基于声光组合测量的水下构筑物表面缺陷3维可视化方法.首先,在利用声光组合测量技术捕获有效数据的基础上,构建能够反映缺陷目标典型特征参数的定量表征方法;随后,提出综合考虑典型目标特征的声光特征数据匹配方法,以局部单幅光学纹理图像中的缺陷特征为搜索目标,提高声光数据的匹配程度,丰富全局拼接纹理图像中的细节信息;最后,通过构建纹理特征图像增强算法,形成同步利用声光组合数据的水下构筑物表面缺陷3维可视化技术体系,并结合实例分析,验证本文方法的正确性与优越性.结果表明,声光组合测量技术能够提高水下构筑物表面缺陷检测的效率和精度,同步利用声波扫描数据和光学纹理信息突显水下构筑物表面缺陷的3维可视化特征,为水下构筑物表面缺陷的3维可视化及定量描述提供一种新的技术方法.