一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置

1.本实用新型涉及检测装置技术领域，具体为一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置。


背景技术：

2.对于跨海、跨江桥梁墩台和大坝等水下建筑结构来说，水下的建筑结构物缺陷问题影响其安全运行和使用寿命。近年来，大坝决堤和水下基础因冲刷导致的桥梁损毁等事件频繁发生。因此，为了保障水下结构物的安全，定期进行水下结构物的缺陷检测是必不可少的一项措施。
3.对于水下混凝土结构物与陆上结构构件相比，水下建筑结构的使用条件和所处的环境非常恶劣，因此水下结构物的检测内容、方法及设备等都较陆上结构有其特殊之处。早期的水下结构检测基本靠视觉完成的(如潜水员目测、摄影及录像)，目的主要是检查建筑结构表面有无明显的缺陷(如裂缝、孔洞、露筋、磨损等)，也用于观察和记录水下的情况和特征等。目前，随着人工智能和机器人技术的发展，水下机器人被广泛应用于水下建筑结构物的缺陷检测中来，提高了水下结构检测的速度和降低了水下结构检测的成本。但是，由于水下结构物所处的环境都比较复杂，很多流域的水质比较浑浊，水的透明度低，水中微小的无机物和有机物颗粒含量高。水下机器人在这种浑浊的水中拍摄时，由于这些微小颗粒对光线的散射作用，使得无论是水下照相或是水下摄像，拍摄的影象效果都像是“雾里看花”一样，模糊不清。从目前的水下相机技术的发展和光学成像的应用方面来说，这一问题很难从根本上解决；
4.近年来，在针对浑浊水下光成像问题中，广泛应用了深度学习和机器学习的方法，虽然对模糊图像的清晰化有了一定的提高，但还是存在一定的局限性。在水下复杂多变的环境中，由于水介质的散射和吸收，导致水下图像模糊、雾化、失真及对比度低等缺陷；运用算法网络对模糊的水下成像进行后处理，需要大量的数据和试验来验证训练，同时也需要消耗大量的人力去收集数据和需要一定的计算机硬件基础；得到的图像与真实的水下结构物缺陷图像有一定的出入，在精度要求较高的情况下，不能够很好的满足检测要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供了一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，解决了背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，包括折纸结构、过滤板、刚性玻璃、通电装置，所述通电装置固定安装在刚性玻璃内侧，所述通电装置一侧连接有水下相机，所述过滤板固定安装在折纸结构靠近另一端内壁上。
7.优选的，所述刚性玻璃外侧固定安装有法兰结构，所述刚性玻璃内侧固定安装有led灯，通过设置法兰结构，该装置搭载在水下机器人上，通过设置led灯，可以对水下相机
摄像进行补光，使摄像更加清楚。
8.优选的，所述刚性玻璃内侧固定安装有透明防护罩，且所述通电装置与水下相机都设置在透明防护罩内部，通过设置透明防护罩，可以对水下相机与通电装置进行防护，保证其的正常使用寿命。
9.优选的，所述折纸结构为圆筒形，且所述折纸结构是由电致型smp材料制成，该材料通过电流产生的热量使体系温度升高,致使形状回复，将smp材料、电热丝与折纸板进行集成，在外界电源控制下、局部加热，实现了纸板在该装置中折叠，装置的伸缩运动通过对smp材料的通电与断电来进行，同时，该折纸结构还具有一定的防撞功能，对镜头起到保护作用。
10.优选的，所述过滤板是由纳米纤维复合透光材料制成，在折纸结构展开的过程中过滤浑浊水体，使得装置内为清水状态，同时使得框架能和结构物有良好的接触。
11.优选的，所述透明防护罩是由透明硬性塑料制成，通过将透明防护罩由透明硬性塑料，从而提高透明防护罩的使用强度。
12.优选的，所述刚性玻璃固定安装在折纸结构靠近一端内壁上，水下相机可采用wifi信号连接也可通过通电装置与水下机器人连接，整个装置的通电与信号连接可通过水下机器人提供。
13.本实用新型提供了一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置。该基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置具备以下有益效果：
14.本实用新型整体简单、操作灵活，能够很好的解决浑浊水域下的光成像模糊问题，通过将浑浊水域在数据采集范围内的浑浊水置换为清水来达到图像清晰化的效果，避免了图像后处理阶段的一系列操作。同时，其装置运用折纸结构，减小了其搭载在水下机器人上的体积，使得水下机器人在检测过程中运动更为便捷，而且不易受水流环境的影响，该折纸结构还具有防撞功能，在水下机器人工作过程中对镜头具有保护作用等。
附图说明
15.图1为本实用新型正面剖视结构示意图；
16.图2为本实用新型检测过程图结构示意图；
17.图3为本实用新型主体正面结构示意图；
18.图4为本实用新型折纸结构折叠状态结构示意图；
19.图5为本实用新型主体后端结构示意图。
20.图中：1.折纸结构 2.过滤板 3.刚性玻璃 4.通电装置5.led灯 6.水下相机7.透明防护罩8.法兰机构。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨
在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.如图1-5所示，本实用新型提供一种技术方案：一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，包括折纸结构1、过滤板2、刚性玻璃3、通电装置4，通电装置4固定安装在刚性玻璃3内侧，通电装置4一侧连接有水下相机6，过滤板2固定安装在折纸结构1靠近另一端内壁上，刚性玻璃3外侧固定安装有法兰结构8，刚性玻璃3内侧固定安装有led灯5，通过设置法兰结构8，该装置搭载在水下机器人上，通过设置led灯5，可以对水下相机6摄像进行补光，使摄像更加清楚，刚性玻璃3内侧固定安装有透明防护罩7，且通电装置4与水下相机6都设置在透明防护罩7内部，通过设置透明防护罩7，可以对水下相机6与通电装置4进行防护，保证其的正常使用寿命，折纸结构1为圆筒形，且折纸结构1是由电致型smp材料制成，该材料通过电流产生的热量使体系温度升高,致使形状回复，将smp材料、电热丝与折纸板进行集成，在外界电源控制下、局部加热，实现了纸板在该装置中折叠，装置的伸缩运动通过对smp材料的通电与断电来进行，同时，该折纸结构1还具有一定的防撞功能，对镜头起到保护作用，过滤板2是由纳米纤维复合透光材料制成，在折纸结构1展开的过程中过滤浑浊水体，使得装置内为清水状态，同时使得框架能和结构物有良好的接触，透明防护罩7是由透明硬性塑料制成，通过将透明防护罩7由透明硬性塑料，从而提高透明防护罩7的使用强度，电致型smp材料是热致型形状记忆高分子材料与具有导电性能物质的复合材料，具有导电性能物质的材料有导电炭黑、金属粉末及导电高分子，刚性玻璃3固定安装在折纸结构1靠近一端内壁上，水下相机6可采用wifi信号连接也可通过通电装置4与水下机器人连接，整个装置的通电与信号连接可通过水下机器人提供，本发明整体简单、操作灵活，能够很好的解决浑浊水域下的光成像模糊问题，通过将浑浊水域在数据采集范围内的浑浊水置换为清水来达到图像清晰化的效果，避免了图像后处理阶段的一系列操作。同时，其装置运用折纸结构，减小了其搭载在水下机器人上的体积，使得水下机器人在检测过程中运动更为便捷，而且不易受水流环境的影响，该折纸结构1还具有防撞功能，在水下机器人工作过程中对镜头具有保护作用等。
25.该基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置在使用时，在实际使用中，通过后端刚性玻璃3上的法兰结构8将该装置搭载在水下机器人上。并通过接口将该装置与水下机器人系统相连接。之后将搭载好该装置的水下机器人放入浑浊的水域中，此时摄像机可通过机器人采集云台观察水下运动姿态并选择采样的目标，在机器人运动的过程中led灯5为关闭状态和该装置为收缩形态，等机器人到达需要采集的结构附近，再通过通电装置4给折纸结构1电致型smp材料通电，将装置从压缩状态展开；这个过程中，该装置由纳米纤维复合透光材料制成的过滤板2会将浑浊水域的水体过滤，使得装置内为清水状态。等装置内部充满清水之后将该装置前端贴紧要采集的结构物表面，隔离浑浊水体，根据光照条件的需要选择开启led灯5；之后进行相关的数据采集，等采集工作结束之后，使得该装置为收缩形态，再将水下机器人回收。
26.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
28.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，包括折纸结构(1)、过滤板(2)、刚性玻璃(3)、通电装置(4)，其特征在于：所述通电装置(4)固定安装在刚性玻璃(3)内侧，所述通电装置(4)一侧连接有水下相机(6)，所述过滤板(2)固定安装在折纸结构(1)靠近另一端内壁上。2.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，其特征在于：所述刚性玻璃(3)外侧固定安装有法兰结构(8)，所述刚性玻璃(3)内侧固定安装有led灯(5)。3.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，其特征在于：所述刚性玻璃(3)内侧固定安装有透明防护罩(7)，且所述通电装置(4)与水下相机(6)都设置在透明防护罩(7)内部。4.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，其特征在于：所述折纸结构(1)为圆筒形，且所述折纸结构(1)是由电致型smp材料制成。5.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，其特征在于：所述过滤板(2)是由纳米纤维复合透光材料制成。6.根据权利要求3所述的一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，其特征在于：所述透明防护罩(7)是由透明硬性塑料制成。7.根据权利要求1所述的一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，其特征在于：所述刚性玻璃(3)固定安装在折纸结构(1)靠近一端内壁上。

技术总结
本实用新型涉及检测装置技术领域，且公开了一种基于折纸结构的浑水水域表观病害检测装置，包括折纸结构、过滤板、刚性玻璃、通电装置，所述通电装置固定安装在刚性玻璃内侧，所述通电装置一侧连接有水下相机，本实用新型整体简单、操作灵活，能够很好的解决浑浊水域下的光成像模糊问题，通过将浑浊水域在数据采集范围内的浑浊水置换为清水来达到图像清晰化的效果，避免了图像后处理阶段的一系列操作。同时，其装置运用折纸结构，减小了其搭载在水下机器人上的体积，使得水下机器人在检测过程中运动更为便捷，而且不易受水流环境的影响，该折纸结构还具有防撞功能，在水下机器人工作过程中对镜头具有保护作用等。过程中对镜头具有保护作用等。过程中对镜头具有保护作用等。


技术研发人员：骆堪辉 叶锡钧 何沛衡 邓军 刘爱荣 陈炳聪 汪大洋
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/6/20