[发明专利]采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统及方法

权利要求书

1.采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统，其特征在于，包括隧道数据采集系统、隧道建模系统和隧道管理系统，所述隧道数据采集系统与隧道建模系统、隧道管理系统均通过移动网络通信连接，所述隧道建模系统与隧道管理系统通过互联网通信连接；

所述隧道数据采集系统，用于获取隧道影像数据和隧道里程数据，所述隧道影像数据分别发送至隧道建模系统和隧道管理系统，所述隧道里程数据发送至隧道管理系统；

所述隧道建模系统，用于根据所述隧道影像数据进行影像建模，得到场景模型数据和全景影像数据，对所述场景模型数据进行修饰得到隧道场景模型，所述隧道场景模型发送至隧道管理系统，所述全景影像数据发送至隧道管理系统；

所述隧道管理系统，用于根据所述隧道数据采集系统发送的隧道影像数据、隧道里程数据和所述隧道建模系统发送的全景影像数据、隧道场景模型进行隧道病害检测和监控。

2.根据权利要求1所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统，其特征在于，所述数据采集系统包括采集平台、采集机构和控制机构，所述采集平台用于沿隧道内轨道行走并为采集机构提供支撑；所述采集机构与控制机构电连接；所述采集机构的数据通过移动网络发送给隧道建模系统；所述控制机构用于控制采集机构进行数据采集。

3.根据权利要求2所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统，其特征在于，所述采集平台包括平台支架，所述平台支架设有四个滑轮，所述平台支架通过所述滑轮沿隧道内轨道滑动；所述控制机构和采集机构设置在平台支架上。

4.根据权利要求3所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统，其特征在于，所述采集机构包括底图采集装置、重点区域采集装置和里程传感器；所述控制机构分别与底图采集装置、重点区域采集装置和里程传感器电连接，用于控制数据采集动作的开始/停止。

5.根据权利要求4所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统，其特征在于，所述底图采集装置具有环状支架，所述环状支架的外环均匀设有多组相机镜头，多组所述相机镜头一次拍摄两米宽的一整圈管片；所述重点区域采集装置包括旋转支架，所述旋转支架上设有长焦镜头，所述长焦镜头用于拍摄管道病害区域。

6.根据权利要求4所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统，其特征在于，所述里程传感器与平台支架的滑轮通过传送带传送连接，所述里程传感器用于测量采集平台的运行里程。

7.根据权利要求1所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的系统，其特征在于，所述隧道建模系统包括数据预处理模块、场景模型建模模块和场景模型修饰模块；所述数据预处理模块，用于对隧道数据采集系统采集的数据进行影像畸变差校正、图像增强、相对定向、绝对定向和点云加密，得到隧道影像的密集点云数据；所述场景模型建模模块，用于根据隧道影像的密集点云数据进行自动化建模，得到场景模型数据和全景影像数据；所述场景模型修饰模块，用于对所述场景模型数据进行修饰，得到修饰后的隧道场景模型。

8.采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的方法，其特征在于，包括：

采集隧道底图影像和隧道里程数据；

基于隧道底图影像，进行隧道场景重建并生成隧道全景影像；

基于隧道场景模型、隧道全景影像和隧道里程数据，进行隧道检测，确认重点采集区域；

采集重点区域影像；

基于重点区域影像，进行病害诊断并展示在隧道场景模型上。

9.根据权利要求8所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：采集相机镜头与被测管片的距离，根据光学成像原理，获取被测管片的尺寸信息；在进行隧道场景模型的三维重建时，根据坐标转换使重建的三维隧道场景模型具有被测管片的尺寸信息。

10.根据权利要求8所述的采用多镜头拍摄巡检地铁隧道管片结构缺陷的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：与专家系统对接，通过专家系统对病害进行远程会诊巡查。