[发明专利]隧道表面图像获取装置及隧道表面检测设备

说明书

本申请涉及隧道表面图像获取装置及隧道表面检测设备。一种隧道表面图像获取装置，包括：拍照支架，所述拍照支架用于安装至在隧道内行进的检测车；以及多个拍照单元，每个拍照单元包括用于拍摄隧道表面的检测区域的相机、以及照射所述隧道表面的所述检测区域以为所述相机的拍摄提供照明的光源；所述多个拍照单元依次布置在所述拍照支架上，并且在所述检测车的行进方向上分两层或更多层错位排列，以使任意两个所述拍照单元中的一个所述拍照单元的所述相机在所述隧道表面上的拍摄区与另一个所述拍照单元的所述光源在所述隧道表面上的照明区不重叠。本发明还公开了一种具有上述隧道表面图像获取装置的隧道表面检测设备。

技术领域

本发明涉及隧道检测技术，具体涉及隧道表面图像获取装置以及隧道表面检测设备。

背景技术

近年来，随着城市建设的快速发展、城市规模的不断扩大，城市地铁交通以其特有的优势得到快速发展。地铁隧道对运营安全要求极高，在地铁隧道运营管理及养护过程中，要经常检测及时发现和处理隧道的结构缺陷如裂纹、渗漏水等。目前，地铁隧道结构检测主要依赖人工检测手段。人工检测速度慢、效率低，越来越不适应现代地铁隧道检测窗口时间短的特点。因此，对地铁隧道结构缺陷快速自动检测技术的研究引起各国的重视。

一种检测地铁隧道表面结构缺陷的技术方案是采用基于相机、激光器等的摄影扫描测量技术对隧道表面进行拍摄，并得到高清图像，通过对图像坐标到空间坐标的模型运算，从而可以准确定位隧道的渗漏、开裂等缺陷。

另外，作为这样的隧道表面图像的摄影扫描技术，已知有将相机和光源安装在拍照支架上，检测车搭载该拍照支架在隧道内行驶，同时多个相机对隧道表面进行拍照以获得隧道表面图像的技术。而且已知一般在拍照支架的同一面上紧凑布置多个相机和光源，以便使相机视野全面覆盖隧道表面，获得更全面的图像。然而，这种紧凑布置，会造成相邻拍照光源相互干扰，导致拍摄区域的亮度不均匀，拍摄效果差，甚至会影响隧道表面缺陷的准确识别、检测和定位。但如果为了避免拍照光源干扰而拉开相机及光源的布置间隔，就会出现拍照死角，无法获得全面的隧道表面图像。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于，提供一种隧道表面图像获取装置，可避免相机的拍摄受其他光源的干扰，提高所拍摄图像的图像质量。本发明的另一目的在于，提供具有上述隧道表面图像获取装置的隧道表面检测设备。

本发明提供了一种隧道表面图像获取装置，包括：拍照支架，所述拍照支架用于安装至在隧道内行进的检测车；以及多个拍照单元，每个拍照单元包括用于拍摄隧道表面的检测区域的相机、以及照射所述隧道表面的所述检测区域以为所述相机的拍摄提供照明的光源；所述隧道表面图像获取装置的特征在于，所述多个拍照单元依次布置在所述拍照支架上，并且在所述检测车的行进方向上分两层或更多层错位排列，以使任意两个所述拍照单元中的一个所述拍照单元的所述相机在所述隧道表面上的拍摄区与另一个所述拍照单元的所述光源在所述隧道表面上的照明区不重叠。

优选的，所述多个拍照单元被布置成，将各拍照单元的所述拍摄区投影到与所述检测车的行进方向垂直的投影面而形成的投影区域能够覆盖所述检测区域在所述投影面上的投影区域。

优选的，所述拍照单元被错位排列的所述两层或更多层的相邻两层的层间距大于所述光源的所述照明区在所述检测车的行进方向上的宽度。

优选的，所述拍照单元在所述检测车的行进方向上分两层错位排列。

优选的，所述多个拍照单元在所述检测车的行进方向上分三层错位排列。

优选的，所述多个拍照单元被配置成其到所述隧道表面的距离基本相同。

优选的，在将每个所述拍照单元的所述拍摄区投影到与所述检测车的行进方向垂直的投影面而形成的投影区域中，相邻的投影区域部分重叠。

优选的，每个所述拍照单元中的所述相机的所述拍摄区位于所述光源的所述照射区的中央区域。