(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210292623.5 (22)申请日 2022.03.24 (71)申请人 中国电建 市政建设集团有限公司 地址 300450 天津市滨 海新区华苑产业区 榕苑路2号 4-2101 申请人 山东大学 (72)发明人 时贞祥　郭世波　张玮　刘子超　 李文祯　陈焕　曹晨阳　武科　 李奉庭　肖文斌　常昊　 (74)专利代理 机构 济南格源知识产权代理有限 公司 373 06 专利代理师 刘晓政 (51)Int.Cl. E02D 7/18(2006.01) E02D 13/04(2006.01)E02D 13/06(2006.01) E02D 5/38(2006.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 10/25(2022.01) G06T 7/00(2017.01) (54)发明名称 基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法及纠 偏装置 (57)摘要 本发明涉及土木工程领域， 公开了一种基于 AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法及纠偏装置， 括带有卷扬机的振动沉管CFG桩施工机械， 卷扬 机与沉管连接， 其特征在于， 在沉管上方固定调 节块， 在沉管前方设置两个标靶， 在振动沉管CFG 桩施工机械上设置两个视频监控装置， 两个视频 监控装置与两个标靶一一对应， 所述的调节块为 四个， 调节块为伺服电缸， 所述的视频监控装置 与控制器连接， 所述控制器分别与四个伺服电缸 连接。 利用AI图像识别， 实时调整CFG桩振动下沉 方向和速度， 以此达到实时、 环保、 智能地调整软 土地层振动沉管CFG桩垂直度， 保障C FG桩成桩率 和垂直度要求， 提高工程建 设质量和速度。 权利要求书2页 说明书4页 附图7页 CN 114622556 A 2022.06.14 CN 114622556 A 1.一种基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法， 其特 征在于， S1、 确定CFG桩施工位置， 通过振动沉管CFG桩施工机械将振动套管定位后， 调整沉管垂 直度使沉管满足工程要求； S2、 在CFG桩 的沉管前部左右两侧各放置一个标靶， 在振动沉管CFG桩施工机械上安装 两个视频监控装置， 两个视频监控装置与两个标靶一一对应， 且视频监控装置设置在标靶 上方， 视频监控装置的红外线标定点在标靶中心， 并将此时图像存储作为初始垂直位置图 像； S3、 进行沉管作业， 当振动沉管开始在软土地层振动下沉时出现垂直偏差， 通过视频监 控装置实时定位标靶图像； 当视频监控装置红外线标定点偏离标靶中心 时， 通过对比初始 垂直位置图像， 获得到沉管偏移方向和大小； 依据计算得到的偏移方向和大小， 调整沉管顶 部的4个调节块的下沉压力， 使沉管下沉又恢复到初始垂 直状态， 此时视频监控装置的红外 线标定点恢复到标靶中心； S4、 重复步骤S3直至直至沉管 下沉到设计位置； S5、 完成沉管内混凝土浇筑之后， 进行沉管上拔； 通过视频监控装置实时定位标靶图 像， 通过对比初始垂直位置图像， 获得到沉管偏移方向和大小； 依据得到的偏移方向和大 小， 调整卷扬机转速， 使沉管调整为垂直状态， 直至沉管完全拔出， 结束。 2.根据权利要求1所述的基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法， 其特 征在于， 在S2中， 两个标靶分别设置在沉管 前部， 且标靶距离沉管的距离为a， a≥5 cm。 3.根据权利要求1或2所述的基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法， 其特 征在于， 标靶为十字形标识， 标靶的两个靶条的长度为10cm、 宽度为2cm， 在十字形标识的中点 为直径0.5cm的圆形标识，  两个靶条以原点为基点向相反方向分别设置标识， 且标识的颜 色、 中心的颜色和靶条的颜色均不相同。 4.根据权利要求1所述的基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法， 其特 征在于， 将标靶设置在视频监控装置正下方， 视频监控装置红外线标定点于标靶中心， 视频监 控装置每1分钟间隔拍摄视频监控 装置红外线点在标靶中的图像。 5.根据权利要求1所述的基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法， 其特 征在于， 在S3中， 所述调节块为伺服电缸， 四个调节块平行设置在沉管的顶部， 调整调节块时， 确定沉管的偏离方向， 调整偏离朝向的伺服电缸的压力， 加 压0.01MPa， 再调整其他伺服电 缸的输出压力， 直至沉管调整垂直满足设定要求。 6.根据权利要求1所述的基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏方法， 其特 征在于， 在S3中， 所述调节块为伺服电缸， 四个调节块平行设置在沉管的顶部， 四个伺服电缸中 相邻两个为一组， 调整调节块时， 确定沉管的偏离方向， 调整偏离朝向的伺服电缸组的压 力， 加压0.01MPa， 再调整另一组伺服电缸的输出压力， 直至沉管调整垂直满足设定要求。 7.一种基于权利要求1 ‑5中任一权利要求所述方法的基于AI图像识别的CFG桩智能纠 偏装置， 包括带有 卷扬机的振动沉管CFG桩施工机械， 卷扬机与沉管连接， 其特征在于， 在沉 管上方固定调节块， 在沉管前方设置两个标靶， 在 振动沉管CFG桩施工机械上设置两个视频 监控装置， 两个视频监控装置与两个标靶一一对应， 所述的调节块为四个， 调节块为伺服电 缸， 所述的视频监控 装置与控制器连接， 所述控制器分别与四个伺服电缸 连接。 8.根据权利要求7 所述的基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏装置， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114622556 A 2标靶为十字形标识， 标靶的两个靶条的长度为10cm、 宽度为2cm， 在十字形标识的中点 为直径0.5cm的圆形标识，  两个靶条以原点为基点向相反方向分别设置标识， 且标识的颜 色、 中心的颜色和靶条的颜色均不相同。 9.根据权利要求8所述的基于AI图像识别的CFG桩智能纠偏装置， 其特 征在于， 标靶的两个靶条上设置的图案不同， 其中一个靶条上设置多个等边三角形， 且等边三 角形从中心向远离中心的一端逐个增大， 等边三角形 的其中一角 朝向远离中心的方向， 设 置在中心两侧的等边三角形颜色不同； 另一个靶条上设置多个方向标识符， 方向标识符尖 头的尖朝向远离中心的方向， 方向标识符从中心向远离中心的一端逐个增大， 设置在中心 两侧的方向标识符的颜色不同。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114622556 A 3