近年来,在国家“十三五规划”带动下,中国的公路运输基础设施建设受到了全世界的关注。依据交通运输部数据,至2018年末,全国公路桥梁达到83.25万座,其中88.41%以上桥均为中小跨径的桥梁[1],它大多数为结构简单的钢筋混凝土桥,其检测与维护对交通运输的正常运行非常重要。传统的桥梁结构裂缝检测主要依赖于专业技术人员的人工检测,存在着以下问题:检测数据不可靠、不精确;检测数据无法结构化存储;桥梁病害无法三维精确定位;桥梁病害量化分析不准确等问题。因此,新的可视化检测方法来完成桥梁裂缝检测和评估,将具有重大意义。本文基于数字图像处理技术和摄影测量原理,总结对比了桥梁裂缝图像的处理算法,并在其基础上提出了改进方法实现了裂缝图像灰度化、滤波、去噪、边缘检测,然后提出了用于裂缝宽度、长度的提取算法,获取了裂缝的各项几何参数,并进行了裂缝形态的分类;接着基于摄影测量理论,建立了实验梁三维模型,提取了裂缝空间位置参数;最后基于上述裂缝参数,分析了各项参数与梁体承载能力的关系,为基于图像的桥梁检测、定位和评价新方法构建了完整的技术体系。主要研究内容如下:1、裂缝的预处理、边缘检测和参数提取。采集混凝土桥梁裂缝图像进行了预处理,实现了裂缝图像的灰度化、滤波、去噪,使裂缝得到了增强而噪声得到了弱化。然后使用改进的空间域检测算法和形态学检测算法相结合,对裂缝进行了边缘检测和标记;最后依据裂缝特征,提出了细化的外接矩形法计算裂缝长度,交点方程法计算裂缝宽度,最终提取出裂缝的各项几何参数。2、裂缝的空间定位。为实现对桥梁结构裂缝的三维空间精确定位,详细阐述了摄影测量技术理论,提出了摄影测量建模流程,并通过试验验证了梁体三维模型重建的精度,在此基础上通过采集的梁体图像建立了实景三维模型,并通过编写插件提取了裂缝的空间位置参数。3、裂缝参数的量化分析。以矩形截面受弯梁为对象,在总结分析混凝土梁的受力全过程基础上,提出了裂缝高度、宽度计算方法,并以实验数据为基础,分析建立了梁体裂缝最大宽度、裂缝最大高度与梁体受弯承载率的关系,证明了通过裂缝参数对梁体进行承载能力评估的可行性。本文以钢筋混凝土矩形梁为实验对象,探讨了利用图像处理技术和摄影测量原理进行裂缝检测的可行性,并依据该检测数据建立了裂缝参数与梁的承载能力的关系,为基于图像的桥梁检测与评估方法提供了完整思路,具有较高的应用前景。