[发明专利]隧道扫描系统及方法

权利要求书

1.一种隧道扫描系统，其特征在于，该系统包括：

安装台，该安装台能够驱动安装在该安装台的扫描设备在垂直于地平面的平面内转动；

所述扫描设备，安装于所述安装台上，在所述安装台的驱动下进行转动，并在转动期间以发出射线，测量该扫描设备与所述隧道的被扫描点之间的距离；以及

控制设备，用于控制所述安装台在一预定转动角度范围内转动，所述扫描设备的与该预定转动角度范围对应的扫描范围覆盖在所述隧道的高度方向上从所述隧道的截面的顶部至底部的范围。

2.根据权利要求1所述的隧道扫描系统，其特征在于，所述预定转动角度范围满足：

其中，A为所述预定转动角度范围，H3为所述隧道的高度，H为所述扫描设备距离地面平的高度，L为所述扫描设备与所述隧道的入口之间的距离。

3.根据权利要求1所述的隧道扫描系统，其特征在于，所述控制设备还用于执行以下操作：

根据所述安装台的转动角度、所述扫描设备所测量的该扫描设备与所述隧道的被扫描点之间的距离以及测量该距离所发出射线的角度，计算所述隧道的扫描面上的各个点在一三维直角坐标系下的坐标；

根据所述坐标，生成关于隧道的扫描面上的各个点的点云数据；以及

根据所述点云数据，对所述隧道的扫描面进行曲面拟合，以生成关于所述隧道的三维网格图。

4.根据权利要求1所述的隧道扫描系统，其特征在于，所述安装台及所述扫描设备位于所述隧道外部。

5.根据权利要求1所述的隧道扫描系统，其特征在于，所述扫描设备所发出的射线覆盖所述隧道的截面宽度。

6.一种隧道扫描方法，其特征在于，该方法包括：

控制安装有扫描设备的安装台在在垂直于地平面的平面内的一预定转动角度范围内转动，并控制该扫描设备在转动期间以发出射线，测量该扫描设备与所述隧道的被扫描点之间的距离，

所述扫描设备的与该预定转动角度范围对应的扫描范围覆盖在所述隧道的高度方向上从所述隧道的截面的顶部至底部的范围。

7.根据权利要求6所述的隧道扫描方法，其特征在于，所述预定转动角度满足：

其中，A为所述预定转动角度，H3为所述隧道的高度，H为所述扫描设备距离地面平的高度，L为所述扫描设备与所述隧道的入口之间的距离。

8.根据权利要求6所述的隧道扫描方法，其特征在于，该方法还包括：

根据所述安装台的转动角度、所述扫描设备所测量的该扫描设备与所述隧道的被扫描点之间的距离以及测量该距离所发出射线的角度，计算所述隧道的扫描面上的各个点在一三维直角坐标系下的坐标；

根据所述坐标，生成关于隧道的扫描面上的各个点的点云数据；以及

根据所述点云数据，对所述隧道的扫描面进行曲面拟合，以生成关于所述隧道的三维网格图。

9.根据权利要求6所述的隧道扫描方法，其特征在于，所述安装台及所述扫描设备位于所述隧道外部。

10.根据权利要求6所述的隧道扫描方法，其特征在于，所述扫描设备所发出的射线覆盖所述隧道的截面宽度。

11.一种作业车，其特征在于，该作业车上安装有根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的隧道扫描系统。

12.根据权利要求11所述的作业车，其特征在于，所述安装台安装在所述作业车驾驶舱顶部位置。