CN109839073A - 一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法及系统，涉及隧道变形检测技术领域，包括相机系统和检测靶；所述相机系统拍摄待检测的隧道断面的初始断面图像，并将所述初始断面图像发送至外部系统进行处理得到所述隧道断面的标准收敛参数；所述外部系统根据检测需求生成相应的检测信号，并发送至所述相机系统；所述相机系统根据所述检测信号拍摄所述隧道断面的实时断面图像，并将所述实时断面图像发送至外部系统；所述外部系统根据所述实时断面图像和所述标准收敛参数进行处理得到实时的收敛检测结果。本发明结构简单，占用隧道面积小，成本低廉，能够实时获取施工及运营中的隧道收敛变形情况，确保隧道结构的安全。

Description

一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法及系统

技术领域

本发明涉及隧道变形检测技术领域，尤其涉及一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法及系统。

背景技术

近年来，随着国家基础设施建设步伐的加快，我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期，随之而来的各种隧道事故也频频发生。隧道穿越的山体工程地质及水文地质等条件复杂多变，在隧道的施工及运营过程中，持续的隧道结构变形检测是隧道安全的重要保障。所谓隧道收敛变形，是指由于受到地面、周边建筑物负载、隧道工程结构施工以及列车运行振动等因素影响，使得隧道的横截面形状发生变形。由于隧道处在条件复杂的岩土介质中，地层与结构的相互作用机理尚不明确，因此在隧道的施工及运营过程中，隧道收敛变形检测都是不可或缺的。

随着工程安全检测技术的不断进步，出现了一些较为先进的隧道收敛变形检测的仪器和方法。目前，世界上对桥隧工程的安全检测主要采用隧道横截面法向的收敛变形检测方法，而国内采用隧道横截面法向检测首选的方案是机械式钢尺收敛计法。该方法的测量原理是在隧道横断面上布置若干锚固点，通过钢尺测量锚固点之间的距离变化检测隧道的收敛变形。该方法的测量分辨力不高，且对于运营中的隧道而言，采用人工测量的方法进行收敛变形的观测是不现实的。

美国SINCO岩土公司于2000年首先提出并实施的巴塞特隧道收敛检测系统，其原理是在隧道横截面上环向布设若干锚固点，在每两个相邻锚固点之间加装金属臂支架，通过测量这些锚固点之间的夹角变化检测隧道的收敛变形。该方法由于加装金属臂支架影响隧道的通行面积，不适于运营中的隧道使用，且检测成本高，不适于普及使用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法，针对每个待检测的隧道断面，预先设置一相机系统和对应的至少三个检测靶；

所述检测靶包括安装于所述隧道断面的左侧壁位置的第一检测靶、安装于所述隧道断面的右侧壁位置的第二检测靶以及安装于所述隧道断面的拱顶位置的第三检测靶，所述第一检测靶和所述第二检测靶的安装位置位于同一水平面上；

所述相机系统被固定在隧道的侧壁上，并与所述隧道断面之间具有一预设距离；

所述隧道收敛变形检测方法具体包括：

步骤S1，所述相机系统拍摄所述隧道断面的初始断面图像，并将所述初始断面图像发送至外部系统进行处理得到所述隧道断面的标准收敛参数；

步骤S2，所述外部系统根据检测需求生成相应的检测信号，并发送至所述相机系统；

步骤S3，所述相机系统根据所述检测信号拍摄所述隧道断面的实时断面图像，并将所述实时断面图像发送至外部系统；

步骤S4，所述外部系统根据所述实时断面图像和所述标准收敛参数进行处理得到实时的收敛检测结果。

优选的，所述步骤S4中，所述收敛检测结果中包括第一收敛变形参数；

则所述步骤S4中，根据所述实时断面图像中的所述第一检测靶和所述第二检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到所述第一收敛变形参数：

其中：

D12用于表示所述第一收敛变形参数；

α用于表示所述相机系统的相机光轴与所述隧道断面的轴线之间的水平夹角；

f用于表示所述相机系统的相机镜头焦距；

μ用于表示所述相机系统的相机像元尺寸；

L用于表示所述预设距离；

所述实时断面图像中的中心点在所述图像坐标系中的坐标为(u0，v0)；

所述实时断面图像中的所述第一检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u1，v1)；

所述实时断面图像中的所述第二检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u2，v2)；

α、f、μ和L包括在所述标准收敛参数中。

优选的，所述步骤S4中，所述收敛检测结果中包括第二收敛变形参数；

则所述步骤S4中，根据所述实时断面图像中的所述第二检测靶和所述第三检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到所述第二收敛变形参数：

其中：

X2＝D12-X1

D23用于表示所述第二收敛变形参数；

所述实时断面图像中的所述第三检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u3，v3)。

优选的，所述步骤S4中，所述收敛检测结果中包括第三收敛变形参数；

则所述步骤S4中，根据所述实时断面图像中的所述第一检测靶和所述第三检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到所述第三收敛变形参数：

其中：

D13用于表示所述第三收敛变形参数；

α用于表示所述相机系统的相机光轴与所述隧道断面的轴线之间的水平夹角；

f用于表示所述相机系统的相机镜头焦距；

μ用于表示所述相机系统的相机像元尺寸；

L用于表示所述预设距离；

所述实时断面图像中的中心点在所述图像坐标系中的坐标为(u0，v0)；

所述实时断面图像中的所述第一检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u1，v1)；

所述实时断面图像中的所述第三检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u3，v3)；

α、f、μ和L包括在所述标准收敛参数中。

优选的，所述步骤S1中，根据所述初始断面图像中的所述第一检测靶和所述第二检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，按照如下公式，计算所述相机系统的相机光轴与所述隧道断面的轴线之间的水平夹角：

其中：

α用于表示所述水平夹角；

f用于表示所述相机系统的相机镜头焦距；

μ用于表示所述相机系统的相机像元尺寸；

L用于表示所述预设距离；

D用于表示所述第一检测靶和所述第二检测靶之间的初始距离；

所述初始断面图像中的中心点在所述图像坐标系中的坐标为(u0′，v0′)；

所述第一检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u1′，v1′)；

所述第二检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u2′，v2′)；

α、f、μ、D和L包括在所述标准收敛参数中。

一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测系统，应用以上任意一项所述的基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法，并具体包括至少一个相机系统和至少三个检测靶，每个所述相机系统分别对应三个所述检测靶；

所述检测靶包括安装于待检测的隧道断面的左侧壁位置的第一检测靶、安装于所述隧道断面的右侧壁位置的第二检测靶以及安装于所述隧道断面的拱顶位置的第三检测靶，所述第一检测靶和所述第二检测靶的安装位置位于同一水平面上；

所述相机系统被固定在隧道的侧壁上，并与所述隧道断面之间具有一预设距离，所述相机系统包括：

相机，用于进行照片拍摄得到所述隧道断面的断面图像，所述断面图像包括初始断面图像和实时断面图像；

控制模块，连接所述相机，用于根据外部系统发送的检测信号控制所述相机进行照片拍摄；

所述控制模块通过一天线接收所述外部系统的所述检测信号，并将所述相机拍摄得到的所述断面图像发送至所述外部系统；

所述外部系统对所述初始断面图像进行处理得到所述隧道断面的标准收敛参数，并根据所述实时断面图像和所述标准收敛参数进行处理得到实时的收敛检测结果。

优选的，所述相机系统安装于一箱体内，所述箱体靠近所述相机的一侧开有第一通孔，与所述第一通孔上设置一透明盖板，所述相机透过所述透明盖板拍摄得到所述断面图像；

所述箱体靠近所述控制模块的一侧开有第二通孔，所述相机系统的天线通过所述第二通孔伸出。

优选的，每个所述检测靶包括一LED灯和一灯箱，所述LED灯固定于所述灯箱内；

所述控制模块连接所述检测靶，用于根据所述外部系统发送的所述检测信号控制所述检测靶中的所述LED灯点亮以便所述相机进行拍摄。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：结构简单，占用隧道面积小，成本低廉，能够实时获取施工及运营中的隧道收敛变形情况，从而对隧道结构的安全性进行实时评估，确保隧道结构的安全。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法的流程示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，安装有检测靶的隧道断面的正视图；

图3为本发明的较佳的实施例中，相机系统的图像坐标系的示意图；

图4为本发明的较佳的实施例中，安装有检测靶的隧道断面的正视图；

图5为本发明的较佳的实施例中，安装有检测靶的隧道断面的正视图；

图6为本发明的较佳的实施例中，安装有检测靶和相机的隧道被测断面的俯视图；

图7为本发明的较佳的实施例中，安装有检测靶和相机的隧道被测断面的侧视图；

图8为本发明的较佳的实施例中，一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测系统的结构示意图；

图9为本发明的较佳的实施例中，相机系统安装于一箱体的结构示意图；

图10为本发明的较佳的实施例中，检测靶的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法，针对每个待检测的隧道断面，预先设置一相机系统和对应的至少三个检测靶；

检测靶包括安装于隧道断面的左侧壁位置的第一检测靶、安装于隧道断面的右侧壁位置的第二检测靶以及安装于隧道断面的拱顶位置的第三检测靶，第一检测靶和第二检测靶的安装位置位于同一水平面上；

相机系统被固定在隧道的侧壁上，并与隧道断面之间具有一预设距离；

如图1所示，隧道收敛变形检测方法具体包括：

步骤S1，相机系统拍摄隧道断面的初始断面图像，并将初始断面图像发送至外部系统进行处理得到隧道断面的标准收敛参数；

步骤S2，外部系统根据检测需求生成相应的检测信号，并发送至相机系统；

步骤S3，相机系统根据检测信号拍摄隧道断面的实时断面图像，并将实时断面图像发送至外部系统；

步骤S4，外部系统根据实时断面图像和标准收敛参数进行处理得到实时的收敛检测结果。

具体地，本实施例中，如图2所示，收敛检测结果包括第一收敛变形参数D12、第二收敛变形参数D23和第三收敛变形参数D13。

本发明的较佳的实施例中，相机系统的图像坐标系如图3所示，其中，u为横坐标，v为纵坐标。步骤S4中，收敛检测结果中包括第一收敛变形参数D12；

则步骤S4中，如图6和图7所示，根据实时断面图像中的第一检测靶21和第二检测靶22在相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到第一收敛变形参数D12：

其中：

D12用于表示第一收敛变形参数；

α用于表示相机系统1的相机光轴11与隧道断面的轴线12之间的水平夹角10；

f用于表示相机系统1的相机镜头焦距；

μ用于表示相机系统1的相机像元尺寸；

L用于表示预设距离；

实时断面图像中的中心点在图像坐标系中的坐标为(u0，v0)；

实时断面图像中的第一检测靶21在图像坐标系中的坐标为(u1，v1)；

实时断面图像中的第二检测靶22在图像坐标系中的坐标为(u2，v2)；

α、f、μ和L包括在标准收敛参数中。

本发明的较佳的实施例中，相机系统的图像坐标系如图2所示，其中，u为横坐标，v为纵坐标。步骤S4中，收敛检测结果中包括第二收敛变形参数D23；

则步骤S4中，如图4、图6和图7所示，根据实时断面图像中的第二检测靶22和第三检测靶23在相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到第二收敛变形参数D23：

其中：

X2＝D12-X1

D23用于表示第二收敛变形参数；

实时断面图像中的第三检测靶23在图像坐标系中的坐标为(u3，v3)。

本发明的较佳的实施例中，相机系统的图像坐标系如图2所示，其中，u为横坐标，v为纵坐标。步骤S4中，收敛检测结果中包括第三收敛变形参数D13；

则步骤S4中，如图5、图6和图7所示，根据实时断面图像中的第一检测靶21和第三检测靶23在相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到第三收敛变形参数D13：

其中：

D13用于表示第三收敛变形参数；

α用于表示相机系统1的相机光轴11与隧道断面的轴线12之间的水平夹角10；

f用于表示相机系统1的相机镜头焦距；

μ用于表示相机系统1的相机像元尺寸；

L用于表示预设距离；

实时断面图像中的中心点在图像坐标系中的坐标为(u0，v0)；

实时断面图像中的第一检测靶21在图像坐标系中的坐标为(u1，v1)；

实时断面图像中的第三检测靶23在图像坐标系中的坐标为(u3，v3)；

α、f、μ和L包括在标准收敛参数中。

具体地，根据以上给出的第一收敛变形参数D12、第二收敛变形参数D23和第三收敛变形参数D13的计算过程可知，第二收敛变形参数D23的计算过程依赖于第一收敛变形参数D12的计算结果，第三收敛变形参数D13的计算过程不受第一收敛变形参数D12和第二收敛变形参数计算结果的影响，因此本发明包括至少五个实施例。

本发明的第一个实施例中，仅检测第一检测靶21和第二检测靶22之间的收敛变形情况，最终检测输出第一收敛变形参数D12；

本发明的第二个实施例中，同时检测第一检测靶21和第二检测靶22之间、第二检测靶22和第三检测靶23之间的收敛变形情况，最终输出第一收敛变形参数D12和第二收敛变形参数D23；

本发明的第三个实施例中，仅检测第一检测靶21和第三检测靶23之间的收敛变形情况，最终检测输出第三收敛变形参数D13；

本发明的第四个实施例中，同时检测第一检测靶21和第二检测靶22之间、第一检测靶21和第三检测靶23之间的收敛变形情况，最终输出第一收敛变形参数D12和第三收敛变形参数D13；

本发明的第五个实施例中，同时检测第一检测靶21和第二检测靶22之间、第一检测靶21和第三检测靶23之间、第二检测靶22和第三检测靶23之间的收敛变形情况，最终输出第一收敛变形参数D12、第二收敛变形参数D23和第三收敛变形参数D13。

本发明的较佳的实施例中，如图6和图7所示，步骤S1中，根据初始断面图像中的第一检测靶21和第二检测靶22在相机系统1的图像坐标系中的坐标数据，按照如下公式，计算相机系统1的相机光轴11与隧道断面的轴线12之间的水平夹角10：

其中：

α用于表示水平夹角10；

f用于表示相机系统1的相机镜头焦距；

μ用于表示相机系统1的相机像元尺寸；

L用于表示预设距离；

D用于表示第一检测靶21和第二检测靶22之间的初始距离；

初始断面图像中的中心点在图像坐标系中的坐标为(u0′，v0′)；

第一检测靶21在图像坐标系中的坐标为(u1′，v1′)；

第二检测靶22在图像坐标系中的坐标为(u2′，v2′)；

α、f、μ、D和L包括在标准收敛参数中。

一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测系统，应用以上任意一项的基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法，如图8所示，具体包括至少一个相机系统1和至少三个检测靶2，每个相机系统1分别对应三个检测靶2；

检测靶2包括安装于待检测的隧道断面的左侧壁位置的第一检测靶21、安装于隧道断面的右侧壁位置的第二检测靶22以及安装于隧道断面的拱顶位置的第三检测靶23，第一检测靶21和第二检测靶22的安装位置位于同一水平面上；

相机系统1被固定在隧道的侧壁上，并与隧道断面之间具有一预设距离，相机系统1包括：

相机13，用于进行照片拍摄得到隧道断面的断面图像，断面图像包括初始断面图像和实时断面图像；

控制模块14，连接相机13，用于根据外部系统3发送的检测信号控制相机进行照片拍摄；

控制模块14通过一天线15接收外部系统3的检测信号，并将相机13拍摄得到的断面图像发送至外部系统3；

外部系统3对初始断面图像进行处理得到隧道断面的标准收敛参数，并根据实时断面图像和标准收敛参数进行处理得到实时的收敛检测结果。

具体地，本实施例中，相机系统1安装完成后并调整至如图7及图8所示位置，保证第一检测靶21、第二检测靶22和第三检测靶23均在相机系统1的拍摄视野范围内。图中，与相机系统1相连有三条虚线，中间一条虚线为相机系统1中的相机光轴11，位于相机光轴11左右两侧的两条虚线覆盖的范围即为相机系统1的拍摄视野范围。

本发明的较佳的实施例中，如图9所示，相机系统1安装于一箱体7内，箱体7靠近相机13的一侧开有第一通孔，与第一通孔上设置一透明盖板8，相机13透过透明盖板8拍摄得到断面图像；

箱体7靠近控制模块14的一侧开有第二通孔，相机系统1的天线15通过第二通孔伸出。

具体地，本实施例中，箱体7可以是铝合金箱体，也可以是其他耐腐蚀的材质。由于隧道内多处于阴暗潮湿的环境，将相机系统1安装于该箱体7，一方面用于对相机系统1进行固定，另一方面防止相机系统1受到外部环境的侵蚀，增加相机系统1的使用寿命。

本实施例中，透明盖板8可以是透明有机玻璃，也可以是不影响拍摄效果的其他透明材质，目的在于隔绝外部环境侵蚀的同时，不影响相机13的镜头133的拍摄视野及拍摄效果。

本发明的较佳的实施例中，如图10所示，每个检测靶2包括一LED灯5和一灯箱6，LED灯5固定于灯箱6内；

控制模块14连接检测靶2，用于根据外部系统3发送的检测信号控制检测靶2中的LED灯5点亮以便相机13进行拍摄。

具体地，本实施例中，控制模块14先控制检测靶2的LED灯5点亮，为相机系统1拍摄照片提供照明，随后控制相机13进行照片拍摄；该控制模式使得本发明的测试方法不受环境和光线的限制，适用范围广。

进一步具体地，相机系统1和检测靶2安装完成后，外部系统3发送检测指令，并在接收检测数据后进行远程处理，实现对隧道收敛变形情况的实时获取，节约人力成本的同时，数据的远程处理有效减少控制模块14的功耗，使得控制模块14可以通过电池供电，且无需频繁更换电池。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法，其特征在于，针对每个待检测的隧道断面，预先设置一相机系统和对应的至少三个检测靶；

所述检测靶包括安装于所述隧道断面的左侧壁位置的第一检测靶、安装于所述隧道断面的右侧壁位置的第二检测靶以及安装于所述隧道断面的拱顶位置的第三检测靶，所述第一检测靶和所述第二检测靶的安装位置位于同一水平面上；

所述相机系统被固定在隧道的侧壁上，并与所述隧道断面之间具有一预设距离；

所述隧道收敛变形检测方法具体包括：

步骤S1，所述相机系统拍摄所述隧道断面的初始断面图像，并将所述初始断面图像发送至外部系统进行处理得到所述隧道断面的标准收敛参数；

步骤S2，所述外部系统根据检测需求生成相应的检测信号，并发送至所述相机系统；

步骤S3，所述相机系统根据所述检测信号拍摄所述隧道断面的实时断面图像，并将所述实时断面图像发送至外部系统；

步骤S4，所述外部系统根据所述实时断面图像和所述标准收敛参数进行处理得到实时的收敛检测结果。

2.根据权利要求1所述的隧道收敛变形检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述收敛检测结果中包括第一收敛变形参数；

则所述步骤S4中，根据所述实时断面图像中的所述第一检测靶和所述第二检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到所述第一收敛变形参数：

其中：

D12用于表示所述第一收敛变形参数；

α用于表示所述相机系统的相机光轴与所述隧道断面的轴线之间的水平夹角；

f用于表示所述相机系统的相机镜头焦距；

μ用于表示所述相机系统的相机像元尺寸；

L用于表示所述预设距离；

所述实时断面图像中的中心点在所述图像坐标系中的坐标为(u0，v0)；

所述实时断面图像中的所述第一检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u1，v1)；

所述实时断面图像中的所述第二检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u2，v2)；

α、f、μ和L包括在所述标准收敛参数中。

3.根据权利要求2所述的隧道收敛变形检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述收敛检测结果中包括第二收敛变形参数；

则所述步骤S4中，根据所述实时断面图像中的所述第二检测靶和所述第三检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到所述第二收敛变形参数：

其中：

X2＝D12-X1

D23用于表示所述第二收敛变形参数；

所述实时断面图像中的所述第三检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u3，v3)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的隧道收敛变形检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述收敛检测结果中包括第三收敛变形参数；

则所述步骤S4中，根据所述实时断面图像中的所述第一检测靶和所述第三检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，并按照如下公式，计算得到所述第三收敛变形参数：

其中：

D13用于表示所述第三收敛变形参数；

α用于表示所述相机系统的相机光轴与所述隧道断面的轴线之间的水平夹角；

f用于表示所述相机系统的相机镜头焦距；

μ用于表示所述相机系统的相机像元尺寸；

L用于表示所述预设距离；

所述实时断面图像中的中心点在所述图像坐标系中的坐标为(u0，v0)；

所述实时断面图像中的所述第一检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u1，v1)；

所述实时断面图像中的所述第三检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u3，v3)；

α、f、μ和L包括在所述标准收敛参数中。

5.根据权利要求1所述的隧道收敛变形检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据所述初始断面图像中的所述第一检测靶和所述第二检测靶在所述相机系统的图像坐标系中的坐标数据，按照如下公式，计算所述相机系统的相机光轴与所述隧道断面的轴线之间的水平夹角：

其中：

α用于表示所述水平夹角；

f用于表示所述相机系统的相机镜头焦距；

μ用于表示所述相机系统的相机像元尺寸；

L用于表示所述预设距离；

D用于表示所述第一检测靶和所述第二检测靶之间的初始距离；

所述初始断面图像中的中心点在所述图像坐标系中的坐标为

(u0′，v0′)；

所述第一检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u1′，v1′)；

所述第二检测靶在所述图像坐标系中的坐标为(u2′，v2′)；

α、f、μ、D和L包括在所述标准收敛参数中。

6.一种基于视觉图像的隧道收敛变形检测系统，其特征在于，应用如权利要求1-5中任意一项所述的基于视觉图像的隧道收敛变形检测方法，并具体包括至少一个相机系统和至少三个检测靶，每个所述相机系统分别对应三个所述检测靶；

所述检测靶包括安装于待检测的隧道断面的左侧壁位置的第一检测靶、安装于所述隧道断面的右侧壁位置的第二检测靶以及安装于所述隧道断面的拱顶位置的第三检测靶，所述第一检测靶和所述第二检测靶的安装位置位于同一水平面上；

所述相机系统被固定在隧道的侧壁上，并与所述隧道断面之间具有一预设距离，所述相机系统包括：

相机，用于进行照片拍摄得到所述隧道断面的断面图像，所述断面图像包括初始断面图像和实时断面图像；

控制模块，连接所述相机，用于根据外部系统发送的检测信号控制所述相机进行照片拍摄；

所述控制模块通过一天线接收所述外部系统的所述检测信号，并将所述相机拍摄得到的所述断面图像发送至所述外部系统；

所述外部系统对所述初始断面图像进行处理得到所述隧道断面的标准收敛参数，并根据所述实时断面图像和所述标准收敛参数进行处理得到实时的收敛检测结果。

7.根据权利要求6所述的隧道收敛变形检测系统，其特征在于，所述相机系统安装于一箱体内，所述箱体靠近所述相机的一侧开有第一通孔，与所述第一通孔上设置一透明盖板，所述相机透过所述透明盖板拍摄得到所述断面图像；

所述箱体靠近所述控制模块的一侧开有第二通孔，所述相机系统的天线通过所述第二通孔伸出。

8.根据权利要求6所述的隧道收敛变形检测系统，其特征在于，每个所述检测靶包括一LED灯和一灯箱，所述LED灯固定于所述灯箱内；

所述控制模块连接所述检测靶，用于根据所述外部系统发送的所述检测信号控制所述检测靶中的所述LED灯点亮以便所述相机进行拍摄。