[发明专利]识别隧道已铺设段防水板孔洞的系统和方法

权利要求书

1.一种识别隧道已铺设段防水板孔洞的系统，其特征是该系统包括小车（101），小车（101）上面集成有供电模块（102）、测距模块（103）、图像采集模块（104）、图像处理模块（105）、孔洞识别模块（106）、孔洞标记模块（107)和小车转向模块(108)；其中：

所述的小车（101）能吸附到已挂设的隧道防水板表面，并沿隧道防水板做环向移动、纵向移动或停止的动作；

所述的供电模块（102）用于对系统中小车（101）、测距模块（103）、图像采集模块（104）、图像处理模块（105）、孔洞识别模块（106）、孔洞标记模块（107)和小车转向模块(108)进行供电；

所述的测距模块（103）用于记录小车（101）的车轮转数，根据车轮转数实时计算小车行驶距离，并且在承载车每行驶一个设定的路程单元长度和小车行驶到防水板边缘时，向图像采集模块（104）输出距离触发信号；

所述的图像采集模块（104）用于接收测距模块（103）发来的触发信号，对防水板表面进行图像拍摄，并将拍摄的图像输出到图像处理模块（105）；

所述的图像处理模块（105）用于将拍摄到的彩色图像转换为数字图像，把数字图像转换为灰度图，并使用边缘检测算子对转换后的灰度图进行图像增强，通过灰度图来判断图像是否有孔洞；

所述的孔洞识别模块（106）用于接收图像处理模块（105）处理后的图像，并对处理后图像进行识别，并对孔洞进行定位，根据定位结果进行分类；

所述的孔洞标记模块（107)用于对孔洞的坐标进行标记并存储标记结果，也洞的标记是根据图像处理模块（106）定位的的孔洞坐标进行的；

所述的小车转向模块(108)用于改变小车（101）的行驶方向以及图像采集模块（104）和孔洞标记模块（107）的相对位置。

2.根据权利要求1所述的识别隧道已铺设段防水板孔洞的系统，其特征是所述的路程单元长度为所述图像采集模块（104）拍摄出的一帧图片所覆盖的路程长度。

3.一种识别隧道已铺设段防水板孔洞的方法，其特征是它包括以下步骤：

   (1)先使小车沿隧道环向防水板表面行驶，并实时判断计算出小车行驶距离是否等于设定的路程单元长度，如果是，则执行步骤(2)，否则，返回步骤(1)；

   (2)当测距模块103中测量的小车101所行驶的路程长度等于系统预先设定的路程单元长度时，向图像采集模块104发出距离触发信号，图像采集模块（104）对防水板表面图像进行拍摄，并将拍摄的图像传输给图像处理模块（105）；

   (3)图像处理模块（105）将彩色图像转换为数字图像，将数字图像转换为灰度图，并使用边缘检测算子对转换后的灰度图进行图像增强，通过对灰度图中每个像素的灰度值进行归一化运算，通过判断灰度值是否有突变，和突变点的分布范围和连续分布大小来判断图像是否有孔洞，如果图像区域内无孔洞，则小车正常行驶，其他模块无响应，如果图像区域内有孔洞，则执行步骤(4)；

   (4)孔洞识别模块（106）接收到图像处理模块（105）发来的处理后的图像后，对图像进行识别，并对孔洞进行定位，根据定位结果进行分类；分类为正常的孔洞，则执行步骤(5)；分类为小车行驶至防水板纵向边缘，则执行步骤(6)；分类为小车行驶至防水板环向边缘，则执行步骤(7)；

   (5)孔洞标记模块（107）根据图像处理模块（105）的孔洞坐标完成定位并标记，同时将孔洞在单帧图像中以图像左下角点为原点，小车前进方向拍摄图片长度为x轴长度，垂直于小车前进方向拍摄图片宽度为y轴长度的局部坐标系下的坐标值，转换到以检测小车起点为原点，防水板纵向长度为Y轴长度，防水板环向长度为X轴长度的整体坐标系下的坐标值，存储到孔洞标记模块（107）中，待一幅防水板检测完毕后进行导出；

   (6)触发小车转向模块（108），改变小车（101）行驶方向以及图像采集模块（104）和孔洞标记模块（107）的相对位置；

   (7)孔洞标记模块（107）完成当前所检测防水板孔洞的检测，并对所检测防水板的整幅孔洞坐标储存，触发小车供电模块（102），停止供电，识别过程结束。