CN113218957B - 一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统 - Google Patents

一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统。该方法包括:地质雷达检测步骤;相机扫描触发步骤;数据缓存步骤;图像分析步骤。本发明通过在探测车的前部采用地质雷达探测方案进行预测试,实时对探测数据进行分析,满足了高速行进中探测的要求,并排除了管线等遮挡物对测试的干扰。在探测车后部采用高速线阵相机检测方案,只对前面地质雷达判定疑似裂缝的区域进行拍摄,这样不需要长时间连续拍摄,能短时间获得高清晰的图像,总体数据量和数据带宽需求不大,后续需要处理的图像数据也大大减少。

Description

一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方 法和系统
技术领域
本发明涉及检测领域,更具体地说,涉及一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统。
背景技术
隧道衬砌裂缝检测一般具有以下要求:1、检测车行进速度能达到120km/h以上,2、检测系统的缺陷分辨率要求达到0.2mm以上,3、能实现持续检测。而自动隧道衬砌裂缝检测法主要包括地质雷达扫描检测法和高速线阵相机扫描检测法。
地质雷达扫描检测法的原理是基于电磁波脉冲传播的地质雷达脉冲遇到不同物体或是不同介质分界时可产生折射或反射,可以对隧道衬砌厚度和内壁后空洞进行相应检测,其优点是精度高、分辨率高、速度快、检测范围大、抗干扰能力强、不怕管线遮挡,容易实现实时处理,但是缺陷在于,无法准确对衬砌裂缝等缺陷参数进行定量检测和评判。
高速线阵相机扫描检测法的原理是由扫描仪发出高亮光带,对被检测物体表面进行照射,光带照射并在被检测物体上移动的同时收集到物体的实际情况,收集图像数据,然后利用计算机处理分析和评价软件等实现对隧道衬砌缺陷参数的分析处理提取和评定危险级别,其优点是测试精度高,能准确测量衬砌裂缝等缺陷参数,但是缺陷在于,需实时占用大量数据传输带宽和数据存储空间,性能只能短时间满足高速行进时的高精度测试要求,长时间持续测量需降低行进速度或测试精度,受管线遮挡影响,数据量大,后处理工作量大。
因此,使用现有的自动隧道衬砌裂缝检测法检测衬砌裂缝,无法同时满足高速测试、高精度、可持续的要求,且容易受环境因素干扰,图像数据后处理工作量很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的地质雷达扫描检测法无法准确对衬砌裂缝进行检测和评判,而现有技术的高速线阵相机扫描检测法又无法持续同时满足行进速度和分辨率精度要求的局限,提供一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统,其能够同时满足高速测试、高精度、可持续、抗干扰性的要求,并能实时对测量数据进行处理分析,大大减少数据存储和处理需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,包括:
地质雷达检测步骤,包括采用设置在探测车的前部的地质雷达进行地质雷达检测以实时获取缺陷分数,并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果,生成触发信号;
相机扫描触发步骤,包括采用所述触发信号在预设时刻触发设置在探测车的后部的高速线阵相机进行扫描,采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器以生成持续扫描触发信号,所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌固定区间长度以获取相机图像扫描数据;
数据缓存步骤,包括将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存;
图像分析步骤,包括对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,进一步包括数据压缩步骤,所述数据压缩步骤包括在所述处理器的内存中压缩所述相机图像扫描数据,并将压缩后的数据转移到硬盘中保存。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,进一步包括结果显示步骤,所述结果显示步骤包括结合所述探测车的行进位置坐标显示缺陷分析结果并保存。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,如果在所述地质雷达检测步骤中持续生成所述触发信号,在所述相机扫描触发步骤中,所述探测车的车轮上的位置编码器将更新所述持续扫描触发信号,所述高速线阵相机将根据更新的持续扫描触发信号延长所述固定区间长度以获取所述相机图像扫描数据。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,所述固定区间长度可调以防止所述相机图像扫描数据超过所述高速线阵相机的缓存空间,所述预设分数可调。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,在所述数据缓存步骤中,如果所述相机图像扫描数据超过所述高速线阵相机的缓存空间,按照所述缺陷分数从低到高的顺序依次丢弃对应的所述相机图像扫描数据。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,基于所述探测车的行进速度、所述地质雷达与所述高速线阵相机之间的距离,以及预设余量计算所述预设时刻。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,所述地质雷达处理步骤和所述相机扫描触发步骤按照第一优先级执行,所述数据缓存步骤按照第二优先级执行,所述数据压缩步骤按照第三优先级执行,所述图像分析步骤和所述结果显示步骤按照第四优先级执行,其中所述第一优先级>第二优先级>第三优先级>第四优先级。
在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中,所述地质雷达采用的空气耦合雷达天线,所述探测车的后部设置高照度线性光源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测系统,包括:
探测车,所述探测车的前部设置地质雷达、后部设置高速线阵相机、车轮上设置位置编码器;
地质雷达检测模块,用于采用所述地质雷达进行地质雷达检测以实时获取缺陷分数,并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果,生成触发信号;
相机扫描触发模块,用于采用所述触发信号在预设时刻触发所述高速线阵相机进行扫描,采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器以生成持续扫描触发信号,
所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌固定区间长度以获取相机图像扫描数据;
数据缓存模块,用于将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存;
图像分析模块,用于对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析。
实施本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统,通过设置在所述探测车前部的地质雷达判断是否可能有疑似缺陷,根据雷达实时判定的结果决定是否触发后部的高速线阵相机进行补拍,并通过拍照图片进行实时进行缺陷查询处理,其能够同时满足高速测试、高精度、可持续、抗干扰性的要求,并能实时对测量数据进行处理分析,大大减少数据存储和处理需求。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法的第一优选实施例的流程图;
图2A是本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法的第二优选实施例的流程图;
图2B示出了图2A所示的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法的详细流程;
图3是探测车在隧道中行进的示意图;
图4是高速线阵相机和高照度线性光源的分布示意图;
图5是本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测系统的第一优选实施例的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明涉及一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,包括采用设置在探测车的前部的地质雷达进行地质雷达检测以实时获取缺陷分数,并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果,生成触发信号;采用所述触发信号在预设时刻触发设置在探测车的后部的高速线阵相机进行扫描,采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器以生成持续扫描触发信号,所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌固定区间长度以获取相机图像扫描数据;将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存;对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析。本发明通过将地质雷达探测方案和高速线阵相机检测方案结合。在探测车的前部采用地质雷达探测方案进行预测试,实时对探测数据进行分析,满足了高速行进中探测的要求,并排除了管线等遮挡物对测试的干扰。在探测车后部采用高速线阵相机检测方案,只对前面地质雷达判定疑似裂缝的区域进行拍摄,这样不需要长时间连续拍摄,能短时间获得高清晰的图像,总体数据量和数据带宽需求不大,后续需要处理的图像数据也大大减少。
图1是本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法的第一优选实施例的流程图。需要说明的是,虽然在图1中按照顺序示出了地质雷达检测步骤,相机扫描触发步骤,数据缓存步骤和图像分析步骤,但是这些步骤,除特别定义之外,可以同时执行,也可以按顺序这行。可能有多个步骤并行执行。
首先,在地质雷达检测步骤中,采用设置在探测车的前部的地质雷达进行地质雷达检测以实时获取缺陷分数,并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果,生成触发信号。如图3所示,在探测车的行进路线上,地质雷达可以设置在其前部,其覆盖全部隧道衬砌,实时对测试数据进行处理,判定是否有疑似裂缝,如有疑似裂缝则生成触发信号。该地质雷达可以采用本领域中任何已知的地质雷达扫描系统,雷达天线采用空气耦合天线,天线发射面距隧道衬砌表面约0.5m~4.5m,扫描速率一般能达到900scan/s以上,行进速度120km/h时雷达采样间隔小于3.5cm。在该步骤中,数据量不大,占用系统处理资源少,能实时分析评估出缺陷分数,因此采用高优先级,这样可以保证持续行进。所述缺陷分数作为后续高速线阵相机的图像扫描的触发依据。缺陷分数标准不能太高,这样容易遗漏轻微故障;也不能太低,太低会增加大量无缺陷的采集数据,导致数据采集瓶颈。因此,在本发明的一个优选实施例中,可以先采用地质雷达对多个隧道扫描之后,产生平均缺陷分数作为预设分数。也可以在采用本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法完成缺陷分析之后,根据该缺陷分析结果,对该预设分数进行调整,以便用于后续检测。本领域技术人员可以根据实际的分析结果选择适合的预设分数,并且随时对其进行调整以获得更好的效果。当发现取缺陷超标,即所述缺陷分数大于所述预设分数时,生成触发信号。
在相机扫描触发步骤中,采用所述触发信号在预设时刻触发设置在探测车的后部的高速线阵相机进行扫描,采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器以生成持续扫描触发信号,所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌固定区间长度以获取相机图像扫描数据。
在本发明中,探测车的后部设置高速线阵相机。在本发明的有些优选实施例中,隧道中设置有光源。在本发明的另一些优选实施例中,所述探测车的后部设置高照度线性光源。探测车的高速线阵相机和高照度线性光源的设置如图3所示。如果需要全部覆盖隧道,一般需要3-12台高速线阵相机和高照度线性光源,这根据可以根据隧道直径来确定。
如果像现有技术一样,采用高速线阵相机连续进行扫描,如果隧道半径为6m,探测车的行进速度120km/h时,如使用16K分辨率的高速线阵相机,在0.2mm辨识精度下,单个高速线阵相机覆盖区域3.2m,需要6台相机以165K帧速率扫描,拍摄8bit灰阶图像时,图像数据的总吞吐速率达到1555MB/s,普通机械硬盘存储速率(约100MB/s)或SSD硬盘存储速率(500MB/s)都满足不了该速率需求,由于数据量大,硬盘空间也难以持续满足。单个高速线阵相机覆盖区域=辨识精度*相机像素,所需相机数量 = 3.14*隧道半径/单机拍照面积的长,总吞吐速率= 辨识精度*所需相机数量*帧速率扫描*图像色深。
而在本发明中,仅仅在产生触发信号的时候,才会启动高速线阵相机进行扫描,其产生的数据数量显然远远小于持续扫描。
由于高速线阵相机安装在地质雷达的后方一定距离处,这个距离是已知的。而所述探测车的行进速度也是已知的,因此基于所述探测车的行进速度、所述地质雷达与所述高速线阵相机之间的距离可以计算出高速线阵相机到达该故障点的时刻。而高速线阵相机一般需要提前一定预设余量(例如10cm)进行扫描。根据该预设余量以及该到达时刻可以计算所述预设时刻。所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器生成持续扫描触发信号。在所述高速线阵相机开始扫描之后,所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌固定区间长度以获取相机图像扫描数据。即所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描衬砌固定区间长度,当到达该固定区间长度之后,结束所述高速线阵相机的扫描。如果在所述地质雷达检测步骤中连续检测到疑似缺陷,那么将持续生成所述触发信号。在所述相机扫描触发步骤中,所述探测车的车轮上的位置编码器将更新所述持续扫描触发信号。所述高速线阵相机将根据更新的持续扫描触发信号延长所述固定区间长度,即更新扫描结束的位置以获取所述相机图像扫描数据。如果持续扫描导致所述相机图像扫描数据超过所述高速线阵相机的缓存空间,按照所述缺陷分数从低到高的顺序依次丢弃对应的所述相机图像扫描数据,即将优先保留缺陷分数高的所述相机图像扫描数据,丢弃缺陷分数低的所述相机图像扫描数据。由于相机扫描触发步骤对系统性能要求不高,可以采用高优先级保障实时性,确保相机能可靠的准时按位置触发扫描动作。当然,在本发明的其他优选实施例中,所述固定区间长度可调以防止所述相机图像扫描数据超过所述高速线阵相机的缓存空间。
在数据缓存步骤中,将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存。该步骤的目的是及时把所述相机图像扫描数据从相机转移到电脑内存,用于后续的图像处理,同时防止因相机缓存空间溢出而丢失数据。该步骤占用的系统资源大,采用中高优先级,一般持续时间不会太长,持续时间过长时会导致部分数据溢出丢失,合理设置前置相机扫描触发步骤的参数(即述固定区间长度)可以避免连续扫描时间过长导致数据溢出的问题。
在图像分析步骤中,对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析。在该步骤中,在处理器的内存中提取所述相机图像扫描数据,进行缺陷分析,对疑似裂缝等缺陷进行打分和标注,另行保存分析处理后生成的图片供后续提取查询。该步骤需占用较大系统运算资源,但是实时性要求低,所以设置以低优先级运行,在系统有富于资源时执行。本领域技术人员知悉,在此可以采用本领域中已知的任何缺陷分析方法和算法进行上述分析。
实施本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,通过设置在所述探测车前部的地质雷达判断是否可能有疑似缺陷,根据雷达实时判定的结果决定是否触发后部的高速线阵相机进行补拍,并通过拍照图片进行实时进行缺陷查询处理,其能够同时满足高速测试、高精度、可持续、抗干扰性的要求,并能实时对测量数据进行处理分析,大大减少数据存储和处理需求。
图2A是本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法的第二优选实施例的流程图。在图2A所示实施例中,该方法包括地质雷达检测步骤,相机扫描触发步骤,数据缓存步骤、数据压缩步骤、图像分析步骤和结果显示步骤。图2B示出了图2A所示的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法的详细流程。
在本实施例中,所述地质雷达检测步骤,相机扫描触发步骤,数据缓存步骤、图像分析步骤可以参照图1所示实施例,在此就不再累述了。
所述数据压缩步骤包括在所述处理器的内存中压缩所述相机图像扫描数据,并将压缩后的数据转移到硬盘中保存。所述数据压缩步骤为优选步骤,该步骤能大大减少数据占用空间,降低数据保存对存储器件带宽的要求,但同时会极大消耗系统实时处理性能。压缩后的数据将从处理器缓存转移到硬盘长期保存。为保障压缩步骤的实时性,系统需使用高性能的多核处理器并行处理图像压缩。可以设置该步骤优先级为中级。
所述结果显示步骤包括结合所述探测车的行进位置坐标显示缺陷分析结果并保存。该步骤优先级低,资源占用低,持续进行。
在本发明中,所述地质雷达处理步骤和所述相机扫描触发步骤按照第一优先级执行,所述数据缓存步骤按照第二优先级执行,所述数据压缩步骤按照第三优先级执行,所述图像分析步骤和所述结果显示步骤按照第四优先级执行,其中所述第一优先级>第二优先级>第三优先级>第四优先级。
实施本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,通过设置在所述探测车前部的地质雷达判断是否可能有疑似缺陷,根据雷达实时判定的结果决定是否触发后部的高速线阵相机进行补拍,并通过拍照图片进行实时进行缺陷查询处理,其能够同时满足高速测试、高精度、可持续、抗干扰性的要求,并能实时对测量数据进行处理分析,大大减少数据存储和处理需求。
图5是本发明的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测系统的第一优选实施例的原理框图。如图5所示,所述地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测系统,包括:探测车100、地质雷达检测模块200、相机扫描触发模块300、数据缓存模块400和图像分析模块500。所述探测车100的前部设置地质雷达110、后部设置高速线阵相机120、车轮上设置位置编码器130。所述地质雷达检测模200用于采用所述地质雷达110进行地质雷达110检测以实时获取缺陷分数,并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果,生成触发信号。所述相机扫描触发模块300,用于采用所述触发信号在预设时刻触发所述高速线阵相机120进行扫描,采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器130生成持续扫描触发信号。所述高速线阵相机120基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌固定区间长度以获取相机图像扫描数据。所述数据缓存模块400用于将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存。所述图像分析模块500用于对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析。
在本发明的进一步的优选实施例中,所述探测车100的后部还可以设置高速线性光源。所述地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测系统还可以进一步包括数据压缩模块和结果显示模块。所述数据压缩模块用于在所述处理器的内存中压缩所述相机图像扫描数据,并将压缩后的数据转移到硬盘中保存。所述结果显示模块用于结合所述探测车的行进位置坐标显示缺陷分析结果并保存。
本领域技术人员知悉,上述探测车100、地质雷达检测模块200、相机扫描触发模块300、数据缓存模块400和图像分析模块500可以参照图1-4中所示的实施例构造。所述数据压缩模块和结果显示模块可以参照图2A-4中所示的实施例构造。基于本发明前述公开的内容,本领域技术人员能够实现上述地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测系统,在此就不再累述了。
因此,本发明可以通过硬件、软件或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现,或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现本发明方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统,通过安装和执行程序控制计算机系统,使其按本发明方法运行。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外,针对特定情形或材料,可以对本发明做各种修改,而不脱离本发明的范围。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,其特征在于,包括:
地质雷达检测步骤,包括采用设置在探测车的前部的地质雷达进行地质雷达检测以实时获取缺陷分数,并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果,生成触发信号;
相机扫描触发步骤,包括采用所述触发信号在预设时刻触发设置在所述探测车的后部的高速线阵相机进行扫描,采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器以生成持续扫描触发信号,所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌的固定区间长度以获取相机图像扫描数据;
数据缓存步骤,包括将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存;
数据压缩步骤,包括在所述处理器的内存中压缩所述相机图像扫描数据,并将压缩后的数据转移到硬盘中保存;
图像分析步骤,包括对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析;
如果在所述地质雷达检测步骤中持续生成所述触发信号,在所述相机扫描触发步骤中,所述探测车的车轮上的位置编码器将更新所述持续扫描触发信号,所述高速线阵相机将根据更新的持续扫描触发信号延长所述固定区间长度以获取所述相机图像扫描数据;
在所述数据缓存步骤中,所述固定区间长度可调以防止所述相机图像扫描数据超过所述高速线阵相机的缓存空间;如果所述相机图像扫描数据超过所述高速线阵相机的缓存空间,按照所述缺陷分数从低到高的顺序依次丢弃对应的所述相机图像扫描数据;
所述地质雷达处理步骤和所述相机扫描触发步骤按照第一优先级执行,所述数据缓存步骤按照第二优先级执行,所述数据压缩步骤按照第三优先级执行,所述图像分析步骤和所述结果显示步骤按照第四优先级执行,其中所述第一优先级>第二优先级>第三优先级>第四优先级。
2.根据权利要求1所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,其特征在于,进一步包括结果显示步骤,所述结果显示步骤包括结合所述探测车的行进位置坐标显示缺陷分析结果并保存。
3.根据权利要求1所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,其特征在于,所述预设分数可调。
4.根据权利要求1所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,其特征在于,基于所述探测车的行进速度、所述地质雷达与所述高速线阵相机之间的距离,以及预设余量计算所述预设时刻。
5.根据权利要求1所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法,其特征在于,所述地质雷达采用空气耦合雷达天线,所述探测车的后部设置高照度线性光源。
6.一种用于执行根据权利要求1-5中任意一项所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测系统,其特征在于,包括:
探测车,所述探测车的前部设置地质雷达、后部设置高速线阵相机、车轮上设置位置编码器;地质雷达检测模块,用于采用所述地质雷达进行地质雷达检测以实时获取缺陷分数,并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果,生成触发信号;
相机扫描触发模块,用于采用所述触发信号在预设时刻触发所述高速线阵相机进行扫描,采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器以生成持续扫描触发信号,
所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述固定区间长度以获取相机图像扫描数据;
数据缓存模块,用于将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存;数据压缩模块,用于在所述处理器的内存中压缩所述相机图像扫描数据,并将压缩后的数据转移到硬盘中保存;
图像分析模块,用于对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116358492B (zh) * 2023-06-01 2023-08-04 辽宁省交通规划设计院有限责任公司 一种隧道智能检测装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201867937U (zh) * 2010-10-18 2011-06-15 成都智胜通科技有限责任公司 铁路地质灾害预报系统
CN210912457U (zh) * 2019-05-16 2020-07-03 朱元林 一种铁路施工智能防护通信系统
CN112630223A (zh) * 2020-12-07 2021-04-09 杭州申昊科技股份有限公司 一种基于隧道裂纹检测系统及方法
WO2021068846A1 (zh) * 2019-10-09 2021-04-15 山东大学 一种用于运营期隧道衬砌检测及病害诊断的多臂机器人

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10866318B2 (en) * 2014-05-13 2020-12-15 Gse Technologies, Llc Remote scanning and detection apparatus and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201867937U (zh) * 2010-10-18 2011-06-15 成都智胜通科技有限责任公司 铁路地质灾害预报系统
CN210912457U (zh) * 2019-05-16 2020-07-03 朱元林 一种铁路施工智能防护通信系统
WO2021068846A1 (zh) * 2019-10-09 2021-04-15 山东大学 一种用于运营期隧道衬砌检测及病害诊断的多臂机器人
CN112630223A (zh) * 2020-12-07 2021-04-09 杭州申昊科技股份有限公司 一种基于隧道裂纹检测系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于线阵相机的运营隧道衬砌裂缝图像采集方法试验研究;冷彪 等;《现代隧道技术》;20200229;第57卷(第01期);第157-159页 *
现存高铁隧道衬砌裂缝检测方法的应用比较分析;罗蕊 等;《四川建筑》;20200229;第40卷(第01期);第98-99页 *

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