[发明专利]一种隧道结构表观病害检测装置及方法

权利要求书

1.一种隧道结构表观病害检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：相机组、光源、环境光传感器、测距仪、主控机；所述环境光传感器的输出端与所述主控机连接，所述环境光传感器用于检测环境中光的亮度，并将获得的光的亮度数据传输至所述主控机；所述测距仪的输出端与所述主控机连接，所述测距仪用于测量所述检测装置与隧道表面之间的距离，并将获得的距离数据传输至所述主控机；所述主控机通过读取并记录所述测距仪和编码器中的数据，采集当前的隧道纵向定位数据和检测装置的实时位置；所述主控机与所述光源的控制端连接，所述主控机用于根据所述光的亮度数据和所述距离数据调节所述光源的参数；当所述相机组为线阵相机时，所述主控机用于根据所述光的亮度数据和所述距离数据调节所述光源的强度和相机采集行频；当所述相机组为面阵相机时，所述主控机用于根据所述光的亮度数据和所述距离数据调节所述光源的强度和曝光时间；所述相机组的输出端与所述主控机连接，所述相机组用于拍摄隧道结构的表观图像，并将拍摄的图像数据传输至所述主控机，所述主控机还用于对所述图像数据进行分析，得到所述隧道结构的表观病害检测结果。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：检测车和编码器，所述相机组、所述光源、所述环境光传感器和所述主控机均固定于所述检测车上；所述编码器与所述检测车的车轮同轴安装，所述编码器的输出端与所述主控机连接，所述编码器用于检测所述检测车的行进速度，并将得到的行进速度数据传输至所述主控机，所述主控机根据所述行进速度数据、所述光的亮度数据和所述距离数据调节所述光源的参数。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述相机组为面阵或线阵相机，当所述相机组为线阵相机时，所述主控机还与所述线阵相机的控制端连接，所述主控机用于对所述线阵相机的采集行频进行调节。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：上位机，所述上位机与所述主控机连接，所述上位机用于对所述主控机进行程序设置，还用于接收所述主控机传输的隧道结构的表观病害检测结果。

5.一种隧道结构表观病害检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

获取检测装置中相机组拍摄的隧道结构的表观图像数据；所述检测装置包括：相机组、光源、环境光传感器、测距仪和主控机；所述环境光传感器的输出端与所述主控机连接，所述环境光传感器用于检测环境中光的亮度；所述测距仪的输出端与所述主控机连接，所述测距仪用于测量所述检测装置与隧道表面之间的距离；所述主控机通过读取并记录所述测距仪和编码器中的数据，采集当前的隧道纵向定位数据和检测装置的实时位置；所述主控机与所述光源的控制端连接；所述相机组的输出端与所述主控机连接，所述相机组用于拍摄隧道结构的表观图像，并将拍摄的图像数据传输至所述主控机；

采用基于形态学的图像识别方法，对所述图像数据进行处理，得到处理后的图像数据；

对所述处理后的图像数据进行网格化和展开，并进行拼接，得到拼接后的图像数据；

获得隧道结构表观病害数据库；

根据所述隧道结构表观病害数据库，对所述拼接后的图像数据进行病害特征匹配和病害识别，得到隧道结构的表观病害检测结果。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述获取检测装置中相机组拍摄的隧道结构的表观图像数据，之前还包括：

获取环境中光的亮度数据；

获取所述检测装置与隧道表面之间的距离数据；

获取检测车的行进速度数据；

根据所述光的亮度数据、所述距离数据和检测车的行进速度数据，调节光源的参数；所述光源的参数包括光强和曝光时间；当所述相机组为线阵相机时，所述主控机用于根据所述光的亮度数据和所述距离数据调节所述光源的强度和相机采集行频；当所述相机组为面阵相机时，所述主控机用于根据所述光的亮度数据和所述距离数据调节所述光源的强度和曝光时间。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述根据所述光的亮度数据、所述距离数据和检测车的行进速度数据，调节光源的参数，之前还包括：

获取相机组的类型，所述相机组的类型包括线阵相机和面阵相机。