[发明专利]一种隧道结构表观病害检测装置及方法

说明书

本发明公开一种隧道结构表观病害检测装置及方法。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；环境光传感器的输出端与主控机连接，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主控机；测距仪的输出端与主控机连接，测距仪用于测量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主控机；主控机与光源的控制端连接，主控机用于根据光的亮度数据和距离数据调节光源的参数；相机组的输出端与主控机连接，相机组用于拍摄隧道结构的表观图像，主控机还用于对图像数据进行分析，得到隧道结构的表观病害检测结果。采用本发明的检测装置或方法，可以提高病害检测的效率，提升检测效果。

技术领域

本发明涉及隧道病害检测领域，特别是涉及一种隧道结构表观病害检测装置及方法。

背景技术

隧道表观病害现象包括衬砌开裂、腐蚀剥落及接缝错裂、渗漏水等，这些病害影响隧道交通的安全性。传统人工检测的方法，通过目视和拍照，针对隧道裂缝、渗漏、错台主要指标进行检测并做好详细记录，以便后期处理数据、整理结果，肉眼观察的人为主观因素影响较大，效率低、准确性差。

现有采用隧道检测车系统探测隧道衬砌，一般仅得到图像数据，需要通过计算机进行后续图像处理和病害识别实现对裂缝及渗漏水等病害的检测分析。现有的图像采集装置对于环境光强度变化缺乏相应的反馈调整措施，采集的图像质量参差不齐，而且获取隧道图像间容易存在光度差，就会使拼接后的隧道图像缝合线两边出现明显的明暗变化，图像对比度过大，不能满足隧道图像的拼接要求；采集得到的图片需要传输至上位机电脑进行后续的校正拼接等处理工作，才能得到适用的图像进行病害识别与处理。

由此可见，现有检测方法病害检测与病害定位效率较低，病害采集自动化程度不高，检测效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道结构表观病害检测装置及方法，以提高病害检测的效率，提升检测效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种隧道结构表观病害检测装置，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；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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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；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。

可选的，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。

一种隧道结构表观病害检测方法，所述检测方法包括：