[发明专利]隧道结构检测方法、装置和电子设备

说明书

本发明提供了一种隧道结构检测方法、装置和电子设备，包括：获取隧道结构的点云数据；生成隧道结构的点云数据对应的灰度图；根据灰度图识别隧道中的管片，得到管片的位置信息；根据管片的位置信息和点云数据，对管片进行拟合分析和错台分析，得到隧道的结构检测结果。该方式中，通过对点云数据进行处理，识别隧道中的管片，并对管片进行拟合分析和错台分析，能够准确的检测隧道结构的变形程度，提高隧道结构变形检测的准确性和实用性。

技术领域

本发明涉及隧道结构检测技术领域，尤其是涉及一种隧道结构检测方法、装置和电子设备。

背景技术

隧道结构变形检测主要是为了了解围岩和建筑物结构内部的变形发展规律，目前大多用于隧道结构变形检测的测量方法，只局限于隧道断面的收敛变形的检测，检测结果误差较大，因而对不良病害的形状、大小、空间、形态等难以提供更为准确的信息，也无法评价病害的危害程度，隧道结构变形检测的准确性和实用性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种隧道结构检测方法、装置和电子设备，能够准确的检测隧道结构的变形程度，提高隧道结构变形检测的准确性和实用性。

第一方面，本发明实施例提供了一种隧道结构检测方法，该方法包括：获取隧道结构的点云数据；生成隧道结构的点云数据对应的灰度图；根据灰度图识别隧道中的管片，得到管片的位置信息；根据管片的位置信息和点云数据，对管片进行拟合分析和错台分析，得到隧道的结构检测结果。

进一步的，生成隧道结构的点云数据对应的灰度图的步骤，包括：将点云数据进行分段，得到多个分段点云数据；根据分段点云数据，通过拟合圆的方式，得到分段点云数据的拟合中心；根据预设的图像分辨率、预设的图像大小、分段点云数据的拟合中心和分段点云数据的坐标信息，得到分段点云数据对应的初始图像信息；通过像素邻域插值的方式，对初始图像信息进行插值处理，得到图像信息；根据图像信息，生成对应的灰度图。

进一步的，根据灰度图识别隧道中的管片，得到管片的位置信息的步骤，包括：根据预设的管片宽度，对管片的位置信息进行初步采样，得到灰度图的采样区间；将灰度图的采样区间进行梯度化和二值化处理，得到管片的二值化值和管片缝的位置信息；根据管片的二值化值和管片缝的位置信息，识别隧道中的第二个管片；利用管片距离推算的方式，确定第一个管片的位置信息；通过预设精度采样的方式，获得除第一个管片以外的每个管片的位置信息。

进一步的，根据管片的位置信息和点云数据，对管片进行拟合分析，得到隧道的结构检测结果的步骤，包括：针对每个管片，获取当前管片的多帧点云数据；根据多帧点云数据的密度信息或距离信息，并通过拟合的方式，过滤多帧点云数据；对多帧点云数据进行最小二乘法求解，获得多个拟合信息；其中，拟合信息包括水平轴；将多个水平轴的中值作为拟合结果的最优解；根据最优解，确定最优点云数据；根据拟合结果的最优解和最优点云数据，重新拟合最优点云数据，得到当前管片的拟合结果；其中，拟合结果包括水平轴、长轴和偏转角；将水平轴、长轴、偏转角与实际设计值进行比较，得到当前管片的变形结果。

进一步的，根据管片的位置信息和点云数据，对管片进行错台分析，得到隧道的结构检测结果的步骤，包括：获取第一管片和第二管片的拟合结果；第一管片和第二管片为相邻管片；通过拟合圆的方式，获得第一管片拟合结果与第二管片拟合结果的共同圆心；设置基准线，确定第一管片的拟合结果的点云距离基准线的距离，得到第一距离；确定第二管片的拟合结果的点云距离基准线的距离，得到第二距离；根据预设的点云分区，计算分区内第一距离与第二距离的差值；将差值的中值，确定为分区的最优解；若连续三个分区的最优解满足阈值，则确定第一管片和第二管片存在错台现象。

进一步的，该方法还包括：计算图像信息中像素的距离信息；根据距离信息得到点云数据对应的深度图；生成隧道结构的点云数据对应的深度图。

进一步的，该方法还包括：根据灰度图、深度图和隧道结构的点云数据对应的三维图，检测隧道管片的脱落信息。