[发明专利]隧道缺陷的高速检测系统与检测方法

摘要

本发明提出了一种隧道缺陷的高速检测系统和方法，其包括主控单元、线状激光器、面阵CCD相机、图像压缩单元、位移传感器、同步控制器、图像存储单元、存储模块、校正模块以及惯性导航仪。本发明设计专用测量机车作为移动监测平台，特别适用于地铁隧道监测，能够有效地快速动态地测量地铁等隧道空间结构；利用实测数据与实际真实距离比较，进行误差分析，调整参数设置，很大程度上提高了测量的精度；惯性导航仪对移动监测平台XYZ轴向震动进行误差修正，避免移动测量引入测量误差。

主权项

一种隧道缺陷的高速检测系统，其特征在于包括:用于系统控制和图像计算的主控单元;用于发射激光线的线状激光器，该线状激光器安装在一检测平台上;用于接收反射的激光信号并成像的面阵CCD相机，该面阵CCD相机带有可见光截止滤光片，相机安装在所述检测平台上;用于控制所述面阵CCD相机抓取图像的图像压缩单元;用于记录所述检测平台的位移的位移传感器;用于根据所述位移传感器的位移值控制所述图像压缩单元的同步控制器;用于存储图像的图像存储单元;用于存储安装数据的存储模块;用于提供并记录校正参数的校正模块；以及用于测量所述检测平台的震动的惯性导航仪，其中，该同步控制器的输入端连接至所述主控单元，输出端连接至所述图像压缩单元，该图像压缩单元的输出端连接至所述面阵CCD相机，该图像压缩单元的输入端还连接至所述图像存储单元，该图像存储单元的输出端连接至所述主控单元；所述安装数据至少包括安装基线的长度s、线状激光器的发射线与该安装基线的夹角β、面阵CCD相机的焦距f；所述主控单元根据所述面阵CCD相机的图像确定线状激光器的激光线的中点位置，计算该中点位置与线状激光器的实际距离D；CCD相机的焦点在成像元件上的投影作为坐标原点，x轴垂直于感光元件上激光线投影，该激光线的中点计算公式，其中，是光线第i个像素的位置，是第i个像素的灰度值，m为光线的组成像素的总个数，中点与线状激光器的距离，其中，f为焦距为该中点与焦点在成像元件上的投影之间的像素个数，可由坐标得出，PixelSize是摄像头感光部件上单个像素感光单元的尺寸，offset是误差修正量。