钻孔灌注桩具有无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑密集地区使用等优点,在建筑工程领域得到较为广泛的应用。钻孔灌注桩由于桩径大入土深,成孔施工在地下、水下等环境完成,质量控制难度大,复杂的地质条件或错误的施工操作都有可能产生缺陷,成孔质量是保证桩基质量以及其承载力的一个重要前提。而成孔时因地质松散,且在灌注混凝土前,自立时间过长会造成坍塌。因此,快速有效地对钻孔灌注桩孔洞进行缺陷检测具有重要意义。针对钻孔灌注桩孔洞缺陷检测的需求,本课题要解决三个关键问题:桩孔内部图像有效获取,缺陷的特征识别以及检测结果可追溯。具体研究工作和内容包括:1.桩孔缺陷检测装置设计。其中包括图像采集模块、密封装置以及居中装置,保证图像及检测参数的有效获取。2.基于圆拟合的桩孔穹顶图展开算法。传统摄像机拍摄范围有限,需要通过旋转拍摄大量图像才能展现某一深度的完整信息,本文采用广角摄像头俯拍增加图像获取效率,不同孔径范围分别采用居中和偏心两种拍摄方式保证图像的完整性。由于俯瞰视角不符合人的视觉习惯,且不便于后续的图像处理,提出两种展开算法针对两种拍摄方式,对获取的穹顶图进行快速展开。3.基于图像处理的桩孔裂缝检测算法。裂缝作为桩孔内壁及其护壁表面最常见的缺陷,其细长的形态特征容易在人工观察过程中被忽略,因此本文提出一种基于图像处理的桩孔内壁裂缝检测算法,通过分析检测环境的特殊性,对裂缝进行自动识别与提取。4.桩孔缺陷检测系统开发。用于实时显示桩孔内部状况,记录拍摄的图像和录制的视频,提供数据查询及报表导出功能,实现检测结果的可追溯性,并通过串口通讯控制装置的运动以及从光电角编码器获取深度信息。