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龙图腾网获悉武汉中交试验检测加固工程有限责任公司申请的专利基于无人水下机器人的桥墩水下结构巡检系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120253873B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510397351.9，技术领域涉及：G01N21/95；该发明授权基于无人水下机器人的桥墩水下结构巡检系统是由张文伟;杨植春;阳先全;张志文;黄鹤;付伟;高洪波;朱坤;严永阳;汪文兵;韦修箭;秦攀;黄汉义设计研发完成，并于2025-04-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于无人水下机器人的桥墩水下结构巡检系统在说明书摘要公布了：本发明涉及结构巡检技术领域，具体为基于无人水下机器人的桥墩水下结构巡检系统，系统包括巡检周期调整模块、异常识别模块、自动补拍模块、损伤评估模块、桥墩异常评估模块。本发明，通过无人水下机器人执行桥墩水下结构巡检，并根据交通流量动态调整巡检周期，实现了巡检工作的精细化管理，能够根据实际使用情况和外界影响因素调节巡检频率，有效地预防和发现潜在的结构问题，利用无人机器人进行的影像采集和自动异常识别能够快速精准地标定出损伤区域，并在必要时执行补拍，提高图像质量，确保数据的可靠性，通过比对损伤区域与桥墩关键承载区域的位置和重合度，可以精确评估损伤对结构安全性的影响，为维护决策提供科学依据。

本发明授权基于无人水下机器人的桥墩水下结构巡检系统在权利要求书中公布了：1.基于无人水下机器人的桥墩水下结构巡检系统，其特征在于，所述系统包括： 巡检周期调整模块获取桥梁通行流量数据，计算高峰段累计通行量与低谷段累计通行量差值，调用水流剪切力参数，计算剪切力增量值与安全临界剪切力增量阈值的差异值，对桥墩巡检周期进行调整，生成巡检周期动态调整结果； 所述巡检周期调整模块包括： 通行流量计算子模块获取桥梁通行流量数据，依据高峰段与低谷段划分时间区间，计算高峰段累计通行量与低谷段累计通行量差值，得到高峰低谷通行差值； 剪切力增量计算子模块调用所述高峰低谷通行差值，获取水流剪切力参数，根据安全临界剪切力增量阈值，计算当前剪切力增量值与安全临界剪切力增量阈值差异，结合预设桥墩巡检周期与高峰低谷通行差值，采用公式： ； 运算获取周期调整系数； 其中，代表周期调整系数，代表高峰段累计通行量的归一化值，代表低谷段累计通行量的归一化值，其中表示第个时间段内水流速度变化量的归一化值，代表安全临界剪切力增量阈值，代表当前剪切力增量值的归一化值，代表剪切力参考基准值的归一化值，代表水流速度变化量参与计算的时间段总数； 周期调整输出子模块根据所述周期调整系数，结合预设桥墩巡检周期，判断周期调整方向，计算调整后周期值，对桥墩巡检周期进行调整，生成巡检周期动态调整结果； 异常识别模块基于所述巡检周期动态调整结果，利用无人水下机器人进行桥墩水下结构巡检，获取水下巡检影像，通过对比已知的桥墩异常图像，识别异常区域，并对异常区域进行标记，生成异常区域标定结果； 所述异常识别模块包括： 水下影像获取子模块基于所述巡检周期动态调整结果，调度无人水下机器人在指定时间段内进行桥墩水下结构巡检，采集桥墩底部结构区域的连续水下图像帧序列，建立图像序列库，获取桥墩水下图像序列； 特征匹配度计算子模块调用所述桥墩水下图像序列，结合已知桥墩异常图像，获取检测区域灰度均值、纹理方向均值和边界曲率序列，与参考区域灰度均值、纹理方向均值和边界曲率序列进行对比，采用公式： ； 运算获取异常区域匹配度值； 其中，代表异常区域匹配度，代表检测区域灰度均值的归一化值，代表参考区域灰度均值的归一化值，代表检测区域纹理方向均值的归一化值，代表参考区域纹理方向均值的归一化值，代表检测区域第个边界曲率值，代表参考区域第个边界曲率值，代表边界曲率采样点数量； 区域标记输出子模块根据所述异常区域匹配度值，与预设匹配度阈值进行比较，识别匹配度值大于阈值的区域，结合检测区域中心坐标，标记异常区域位置和边界范围，生成异常区域标定结果； 自动补拍模块调用所述异常区域标定结果，提取像素噪声指数与清晰度指数，评估异常区域的拍摄质量，若拍摄质量低于设定的质量阈值，则调整光源亮度和曝光时间，在原位进行补拍，生成局部异常补拍影像； 所述自动补拍模块包括： 图像块提取子模块调用所述异常区域标定结果，对异常区域划分像素网格，根据像素网格坐标生成固定尺寸的图像块集，提取图像块灰度矩阵，计算图像块灰度方差值与均值梯度值，获取图像基础参数组； 质量评估子模块根据所述图像基础参数组，对灰度方差值与图像清晰度基准值进行比较，对均值梯度值与像素噪声基准值进行差值判断，结合两项判断结果对图像块进行质量分级，对每个图像块标注质量分级标签，生成图像质量分级标签组； 影像补拍子模块调用所述图像质量分级标签组，筛选标注低质量等级的图像块，提取筛选图像块的空间位置信息，依据位置坐标调整无人水下机器人拍摄装置的曝光时间与光源亮度参数，进行原位补拍，生成局部异常补拍影像； 损伤评估模块调用所述局部异常补拍影像，提取损伤中心位置，与桥墩关键区域进行对比，计算损伤区域重合度，结合损伤类型，计算损伤严重程度，生成损伤评估信息； 所述损伤评估模块包括： 结构参数提取子模块基于所述局部异常补拍影像，在图像中分割每个损伤区域，提取损伤区域边界线，计算边界曲率值，统计损伤区域在整幅图像中的像素占比，并识别损伤区域的中心位置坐标，获取损伤结构参数集； 重合度计算子模块根据所述损伤结构参数集，调用桥墩的剪力集中区域、轴向压力变化区域和抗弯承载区域的空间边界数据，计算损伤区域与关键区域的空间交叠范围，将交叠面积与对应关键区域总面积进行比值计算，得到损伤区域重合度值； 严重程度评估子模块调用所述损伤区域重合度值与损伤结构参数集，提取损伤区域边界曲率、面积占比、空间重合度和对应损伤类型，采用公式： ； 运算获取损伤区域的损伤严重程度值，生成损伤评估信息； 其中，表示损伤严重程度值，表示损伤区域的边界曲率的归一化值，表示损伤区域的面积占比，表示损伤区域与关键区域的重合度值，表示损伤区域类型对应的重合度敏感基准值，表示损伤类型影响系数。

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