CN115077402B - 一种管线埋深及管径的测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管线埋深及管径的测量装置及方法，该装置包括伸缩杆、第一激光发射模块、第二激光发射模块、拍摄模块和控制模块；伸缩杆包括外管与插设在内的延伸杆；第一激光发射模块靠近伸缩杆的伸缩端设置，第二激光发射模块与之同侧设置，且两者相隔第一预设距离，拍摄模块设于两者之间；控制模块设于延伸杆一端，控制模块的控制端分别连接上述三个模块的受控端；伸缩杆用于基于预设的距离刻度标识，测量井口与第一激光发射模块之间的伸缩距离；拍摄模块用于获取待测管线的图像，并发送至控制模块；控制模块用于根据第一预设距离、伸缩距离和图像，获得埋深测量值与管径测量值。本发明能够提高针对管线埋深及管径的测量准确性，且适用性较高。

Description

一种管线埋深及管径的测量装置及方法

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，尤其是涉及一种管线埋深及管径的测量装置及方法。

背景技术

随着城市建设不断发展，地下管线的布局也越来越复杂，为了保障城市正常运行，需要对旧管线定期进行维护，也需要规划新管线，以满足城市建设的发展需求，而旧管线的维护工作以及新管线的规划工作都需要参考管线的埋深及管径进行开展。

现有的针对管线埋深及管径的测量方法通常需要人工下井，利用测量尺对地下管线的埋深及管径进行测量，但该方法受测量人员的主观经验影响较大，难以确保测量结果的准确性；此外，有一些管线所处的布局环境较恶劣，无法通过人工下井的方式对其埋深及管径进行测量，因此现有的针对管线埋深及管径的测量方法的适用性较低。

发明内容

本发明提供一种管线埋深及管径的测量装置及方法，以解决现有的针对管线埋深及管径的测量方法的测量准确性低和适用性较低的问题，该测量装置将拍摄模块与两个激光发射模块配合使用，通过拍摄模块能够获取包含两束激光的待测管线的图像，根据两束激光在图像中的位置信息，通过控制模块能够根据图像中的位置信息计算获得待测管线实际的埋深测量值与管径测量值，有效避免了管线的测量结果受测量人员的主观经验的影响，提高了针对管线埋深及管径的测量准确性；此外，该测量装置即使在较恶劣的布局环境下，也能够完成针对管线埋深及管径的测量工作，因此该测量装置的适用性较高。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供一种管线埋深及管径的测量装置，包括伸缩杆、第一激光发射模块、第二激光发射模块、拍摄模块和控制模块；

所述伸缩杆包括外管与插设于所述外管内的延伸杆，所述延伸杆相对于所述外管作伸缩运动，所述延伸杆上设有距离刻度标识；

所述第一激光发射模块靠近所述伸缩杆的伸缩端设于所述外管的任意一侧，所述第二激光发射模块设于所述外管的与所述第一激光发射模块相同的一侧，所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的距离为第一预设距离，所述拍摄模块设于所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间；

所述控制模块设于所述延伸杆的一端，所述控制模块的控制端分别与所述第一激光发射模块的受控端、所述第二激光发射模块的受控端、所述拍摄模块的受控端连接；

所述伸缩杆用于基于所述距离刻度标识，测量检查井的井口与所述第一激光发射模块之间的伸缩距离；

所述拍摄模块用于获取待测管线的图像，并将所述图像发送至所述控制模块，所述图像中包含由所述第一激光发射模块发射的第一激光和由所述第二激光发射模块发射的第二激光；

所述控制模块用于根据所述第一预设距离、所述伸缩距离和所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值。

作为优选方案，所述控制模块用于根据所述第一预设距离、所述伸缩距离和所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值，具体包括：

所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述第二激光在所述图像中的第一像素距离、所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离、所述待测管线的管顶与管底在所述图像中的第三像素距离；

所述控制模块根据所述第一预设距离和所述第一像素距离，获得所述图像的尺寸转换参数；

所述控制模块根据所述尺寸转换参数、所述伸缩距离和所述第二像素距离，获得所述待测管线的埋深测量值；

所述控制模块根据所述尺寸转换参数和所述第三像素距离，获得所述待测管线的管径测量值。

作为优选方案，所述测量装置还包括电源模块；

所述电源模块设于所述外管的任意一侧，所述电源模块的供电端分别与所述第一激光发射模块的受电端、所述第二激光发射模块的受电端、所述拍摄模块的受电端、所述控制模块的受电端连接。

作为优选方案，所述测量装置还包括补光模块；

所述补光模块设于所述外管的任意一侧。

作为优选方案，所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块平行设置。

本发明实施例第二方面提供一种管线埋深及管径的测量方法，采用如第一方面任一项所述的管线埋深及管径的测量装置，包括如下步骤：

通过延伸杆控制拍摄模块从检查井的井口下降至预设拍摄位置，根据所述延伸杆上的距离刻度标识，测量当前第一激光发射模块与所述井口之间的伸缩距离，所述预设拍摄位置与待测管线的中心位于同一水平线上；

通过控制模块控制所述第一激光发射模块与第二激光发射模块分别向所述待测管线发射第一激光和第二激光，并控制所述拍摄模块获取所述待测管线的图像，所述图像中包含所述第一激光和所述第二激光；

通过所述控制模块根据所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的第一预设距离、所述伸缩距离、从所述拍摄模块获取的所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值。

作为优选方案，所述通过所述控制模块根据所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的第一预设距离、所述伸缩距离、从所述拍摄模块获取的所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值，具体包括如下步骤：

通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述第二激光在所述图像中的第一像素距离、所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离、所述待测管线的管顶与管底在所述图像中的第三像素距离；

通过所述控制模块根据所述第一预设距离和所述第一像素距离，获得所述图像的尺寸转换参数；

通过所述控制模块根据所述尺寸转换参数、所述伸缩距离和所述第二像素距离，获得所述待测管线的埋深测量值；

通过所述控制模块根据所述尺寸转换参数和所述第三像素距离，获得所述待测管线的管径测量值。

作为优选方案，所述通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离，具体包括如下步骤：

当所述待测管线的埋深为所述待测管线的管顶与地表面之间的垂直距离时，通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管顶的切线在所述图像中的第二像素距离；

当所述待测管线的埋深为所述待测管线的管底与地表面之间的垂直距离时，通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管底的切线在所述图像中的第二像素距离。

作为优选方案，所述测量方法还包括如下步骤：

通过延伸杆分别将所述拍摄模块调整至若干个预设补拍位置，根据所述延伸杆上的距离刻度标识，测量每个预设补拍位置所对应的第一激光发射模块与所述井口之间的补拍伸缩距离，所述预设补拍位置与所述待测管线的中心不位于同一水平线上；

在每个预设补拍位置上，通过所述控制模块控制所述第一激光发射模块与第二激光发射模块分别向所述待测管线发射第一激光和第二激光，并控制所述拍摄模块获取所述待测管线的补拍图像，所述补拍图像中包含所述第一激光和所述第二激光；

通过所述控制模块根据所述第一预设距离、每个预设补拍位置所对应的补拍伸缩距离、从所述拍摄模块获取的每个预设补拍位置所对应的补拍图像，获得若干个所述待测管线的埋深补测值与管径补测值；

对所述埋深测量值与若干个埋深补测值进行求平均处理，获得埋深平均值，并将所述埋深平均值作为所述待测管线的埋深目标测量值；

对所述管径测量值与若干个管径补测值进行求平均处理，获得管径平均值，并将所述管径平均值作为所述待测管线的管径目标测量值。

作为优选方案，所述测量方法还包括如下步骤：

通过所述控制模块将从所述拍摄模块获取的所述待测管线的图像、所述埋深测量值与所述管径测量值发送至预设数据库，以通过所述预设数据库对所述图像、所述埋深测量值与所述管径测量值进行存储。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，将拍摄模块与两个激光发射模块配合使用，通过拍摄模块能够获取包含两束激光的待测管线的图像，根据两束激光在图像中的位置信息，通过控制模块能够根据图像中的位置信息计算获得待测管线实际的埋深测量值与管径测量值，有效避免了管线的测量结果受测量人员的主观经验的影响，提高了针对管线埋深及管径的测量准确性；此外，本发明实施例即使在较恶劣的布局环境下，也能够完成针对管线埋深及管径的测量工作，因此本发明实施例的适用性较高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的管线埋深及管径的测量装置的结构示意图；

图2是本发明提供的管线埋深及管径的测量方法的一种优选实施例的流程示意图；

图3是本发明提供的管线埋深及管径的测量方法的另一种优选实施例的流程示意图；

其中，1、伸缩杆；101、外管；102、延伸杆；2、第一激光发射模块；3、第二激光发射模块；4、拍摄模块；5、控制模块；6、电源模块；7、补光模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例第一方面提供一种管线埋深及管径的测量装置，包括伸缩杆1、第一激光发射模块2、第二激光发射模块3、拍摄模块4和控制模块5；

所述伸缩杆1包括外管101与插设于所述外管101内的延伸杆102，所述延伸杆102相对于所述外管101作伸缩运动，所述延伸杆102上设有距离刻度标识；

所述第一激光发射模块2靠近所述伸缩杆1的伸缩端设于所述外管101的任意一侧，所述第二激光发射模块3设于所述外管101的与所述第一激光发射模块2相同的一侧，所述第一激光发射模块2与所述第二激光发射模块3之间的距离为第一预设距离，所述拍摄模块4设于所述第一激光发射模块2与所述第二激光发射模块3之间；

所述控制模块5设于所述延伸杆102的一端，所述控制模块5的控制端分别与所述第一激光发射模块2的受控端、所述第二激光发射模块3的受控端、所述拍摄模块4的受控端连接；

所述伸缩杆1用于基于所述距离刻度标识，测量检查井的井口与所述第一激光发射模块2之间的伸缩距离；

所述拍摄模块4用于获取待测管线的图像，并将所述图像发送至所述控制模块5，所述图像中包含由所述第一激光发射模块2发射的第一激光和由所述第二激光发射模块3发射的第二激光；

所述控制模块5用于根据所述第一预设距离、所述伸缩距离和所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值。

在本实施例中，延伸杆102相对于外管101作伸缩运动，从而能够将第一激光发射模块2、第二激光发射模块3与拍摄模块4伸入检查井的井口，并下降至预设拍摄位置。在延伸杆102上设置距离刻度标识，能够直接获取当前第一激光发射模块2与井口之间的伸缩距离，相当于当前第一激光发射模块2到井口的距离。

第一激光发射模块2用于向待测管线发射第一激光，第二激光发射模块3用于向待测管线发射第二激光，由于第一激光发射模块2与第二激光发射模块3之间的第一预设距离为已知量，因此第一激光和第二激光在待测管线的拍摄图像中能够起到标尺的作用，根据第一激光和第二激光在图像中的位置信息，能够推导出待测管线的管顶和管底的位置信息。

控制模块5的控制端分别与第一激光发射模块2的受控端、第二激光发射模块3的受控端、拍摄模块4的受控端连接，从而能够控制第一激光发射模块2和第二激光发射模块3向待测管线发射激光，并控制拍摄模块4获取待测管线的图像。

本发明实施例提供的一种管线埋深及管径的测量装置，将拍摄模块4与两个激光发射模块配合使用，通过拍摄模块4能够获取包含两束激光的待测管线的图像，根据两束激光在图像中的位置信息，通过控制模块5能够根据图像中的位置信息计算获得待测管线实际的埋深测量值与管径测量值，有效避免了管线的测量结果受测量人员的主观经验的影响，提高了针对管线埋深及管径的测量准确性；此外，该测量装置即使在较恶劣的布局环境下，也能够完成针对管线埋深及管径的测量工作，因此该测量装置的适用性较高。

作为优选方案，所述控制模块5用于根据所述第一预设距离、所述伸缩距离和所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值，具体包括：

所述控制模块5根据所述图像，获取所述第一激光与所述第二激光在所述图像中的第一像素距离、所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离、所述待测管线的管顶与管底在所述图像中的第三像素距离；

所述控制模块5根据所述第一预设距离和所述第一像素距离，获得所述图像的尺寸转换参数；

所述控制模块5根据所述尺寸转换参数、所述伸缩距离和所述第二像素距离，获得所述待测管线的埋深测量值；

所述控制模块5根据所述尺寸转换参数和所述第三像素距离，获得所述待测管线的管径测量值。

值得说明的是，尺寸转换参数为将图像中的像素尺寸转换为实际尺寸的一种转换参数。

具体地，假设第一预设距离表示为l₁，伸缩距离表示为l₂，第一像素距离表示为l₃，第二像素距离表示为l₄，第三像素距离表示为l₅。

控制模块5根据第一预设距离l₁和第一像素距离l₃，通过如下表达式获得待测管线的图像的尺寸转换参数p：

进一步地，控制模块5根据尺寸转换参数p、伸缩距离l₂和第二像素距离l₄，通过如下表达式获得待测管线的埋深测量值c：

当待测管线的埋深为待测管线的管顶与地表面之间的垂直距离时，例如电力井下的管线通常以管顶与地表面之间的垂直距离作为埋深，表达式为：

c＝l₂±p×l₄

其中，当第一激光位于待测管线的管顶的上方时，该表达式进行作和运算；当第一激光位于待测管线的管顶的下方时，该表达式进行作差运算。

当待测管线的埋深为待测管线的管底与地表面之间的垂直距离时，例如污水井下的管线通常以管底与地表面之间的垂直距离作为埋深，表达式为：

c＝l₂+p×l₄

值得说明的是，由于拍摄模块4目前与待测管线的中心位于同一水平线上，而第一激光发射模块2位于拍摄模块4的上方，因此由第一激光发射模块2发射的第一激光必然处于待测管线的管底的上方，因此该表达式进行作和运算。

进一步地，控制模块5根据尺寸转换参数p和第三像素距离l₅，通过如下表达式获得待测管线的管径测量值d：

d＝p×l₅

作为优选方案，所述测量装置还包括电源模块6；

所述电源模块6设于所述外管101的任意一侧，所述电源模块6的供电端分别与所述第一激光发射模块2的受电端、所述第二激光发射模块3的受电端、所述拍摄模块4的受电端、所述控制模块5的受电端连接。

作为优选方案，所述测量装置还包括补光模块7；

所述补光模块7设于所述外管101的任意一侧。

值得说明的是，有一些管线所处的布局环境较昏暗，从而导致拍摄模块4获取的待测管线的图像不清楚，因此本实施例在测量装置上设置补光模块7，当待测管线所处的布局环境较昏暗时，通过打开补光模块7既能够确定待测管线周围的环境，又能够给拍摄模块4补光，从而提高拍摄图像的清晰度。

作为优选方案，所述第一激光发射模块2与所述第二激光发射模块3平行设置。

值得说明的是，由于第一激光发射模块2与第二激光发射模块3设于外管101的同一侧，因此为了便于确定拍摄图像中的尺寸转换参数，本实施例将第一激光发射模块2与第二激光发射模块3平行设置，从而确保发射的第一激光与第二激光相互平行，进而便于获取第一激光与第二激光在拍摄图像中的像素距离。

参见图2、图3，本发明实施例第二方面提供一种管线埋深及管径的测量方法，采用如第一方面任一实施例所述的管线埋深及管径的测量装置，包括如下步骤S1至步骤S3：

步骤S1，通过延伸杆控制拍摄模块从检查井的井口下降至预设拍摄位置，根据所述延伸杆上的距离刻度标识，测量当前第一激光发射模块与所述井口之间的伸缩距离，所述预设拍摄位置与待测管线的中心位于同一水平线上；

步骤S2，通过控制模块控制所述第一激光发射模块与第二激光发射模块分别向所述待测管线发射第一激光和第二激光，并控制所述拍摄模块获取所述待测管线的图像，所述图像中包含所述第一激光和所述第二激光；

步骤S3，通过所述控制模块根据所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的第一预设距离、所述伸缩距离、从所述拍摄模块获取的所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值。

作为其中一种优选实施例，当拍摄模块下降至预设拍摄位置时，通过控制模块控制第一激光发射模块与第二激光发射模块分别向待测管线发射第一激光和第二激光，并控制拍摄模块获取若干张待测管线的图像，选取清晰度最好的图像作为待测管线的拍摄图像。

本发明实施例提供的一种管线埋深及管径的测量方法，将拍摄模块与两个激光发射模块配合使用，通过拍摄模块能够获取包含两束激光的待测管线的图像，根据两束激光在图像中的位置信息，通过控制模块能够根据图像中的位置信息计算获得待测管线实际的埋深测量值与管径测量值，有效避免了管线的测量结果受测量人员的主观经验的影响，提高了针对管线埋深及管径的测量准确性；此外，该测量方法即使在较恶劣的布局环境下，也能够完成针对管线埋深及管径的测量工作，因此该测量方法的适用性较高。

作为优选方案，所述通过所述控制模块根据所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的第一预设距离、所述伸缩距离、从所述拍摄模块获取的所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值，具体包括如下步骤：

通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述第二激光在所述图像中的第一像素距离、所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离、所述待测管线的管顶与管底在所述图像中的第三像素距离；

通过所述控制模块根据所述第一预设距离和所述第一像素距离，获得所述图像的尺寸转换参数；

通过所述控制模块根据所述尺寸转换参数、所述伸缩距离和所述第二像素距离，获得所述待测管线的埋深测量值；

通过所述控制模块根据所述尺寸转换参数和所述第三像素距离，获得所述待测管线的管径测量值。

值得说明的是，尺寸转换参数为将图像中的像素尺寸转换为实际尺寸的一种转换参数。

作为优选方案，所述通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离，具体包括如下步骤：

当所述待测管线的埋深为所述待测管线的管顶与地表面之间的垂直距离时，通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管顶的切线在所述图像中的第二像素距离；

当所述待测管线的埋深为所述待测管线的管底与地表面之间的垂直距离时，通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管底的切线在所述图像中的第二像素距离。

具体地，假设第一预设距离表示为l₁，伸缩距离表示为l₂，第一像素距离表示为l₃，第二像素距离表示为l₄，第三像素距离表示为l₅。

通过控制模块根据第一预设距离l₁和第一像素距离l₃，采用如下表达式获得待测管线的图像的尺寸转换参数p：

进一步地，通过控制模块根据尺寸转换参数p、伸缩距离l₂和第二像素距离l₄，采用如下表达式获得待测管线的埋深测量值c：

当待测管线的埋深为待测管线的管顶与地表面之间的垂直距离时，例如电力井下的管线通常以管顶与地表面之间的垂直距离作为埋深，表达式为：

c＝l₂±p×l₄

其中，当第一激光位于待测管线的管顶的上方时，该表达式进行作和运算；当第一激光位于待测管线的管顶的下方时，该表达式进行作差运算。

当待测管线的埋深为待测管线的管底与地表面之间的垂直距离时，例如污水井下的管线通常以管底与地表面之间的垂直距离作为埋深，表达式为：

c＝l₂+p×l₄

值得说明的是，由于拍摄模块目前与待测管线的中心位于同一水平线上，而第一激光发射模块位于拍摄模块的上方，因此由第一激光发射模块发射的第一激光必然处于待测管线的管底的上方，因此该表达式进行作和运算。

进一步地，通过控制模块根据尺寸转换参数p和第三像素距离l₅，采用如下表达式获得待测管线的管径测量值d：

d＝p×l₅

作为优选方案，所述测量方法还包括如下步骤：

通过延伸杆分别将所述拍摄模块调整至若干个预设补拍位置，根据所述延伸杆上的距离刻度标识，测量每个预设补拍位置所对应的第一激光发射模块与所述井口之间的补拍伸缩距离，所述预设补拍位置与所述待测管线的中心不位于同一水平线上；

在每个预设补拍位置上，通过所述控制模块控制所述第一激光发射模块与第二激光发射模块分别向所述待测管线发射第一激光和第二激光，并控制所述拍摄模块获取所述待测管线的补拍图像，所述补拍图像中包含所述第一激光和所述第二激光；

通过所述控制模块根据所述第一预设距离、每个预设补拍位置所对应的补拍伸缩距离、从所述拍摄模块获取的每个预设补拍位置所对应的补拍图像，获得若干个所述待测管线的埋深补测值与管径补测值；

对所述埋深测量值与若干个埋深补测值进行求平均处理，获得埋深平均值，并将所述埋深平均值作为所述待测管线的埋深目标测量值；

对所述管径测量值与若干个管径补测值进行求平均处理，获得管径平均值，并将所述管径平均值作为所述待测管线的管径目标测量值。

值得说明的是，为了降低测量结果的误差，本实施例在若干个预设补拍位置上对待测管线的埋深与管径进行补充测量，优选地，预设补拍位置均位于待测管线的中心位置的附近高度，不会过于偏离待测管线的中心位置。

具体地，本实施例通过控制模块根据所述第一预设距离、每个预设补拍位置所对应的补拍伸缩距离、从拍摄模块获取的每个预设补拍位置所对应的补拍图像，获得若干个待测管线的埋深补测值与管径补测值，具体包括如下步骤：

通过控制模块根据从拍摄模块获取的每个预设补拍位置所对应的补拍图像，获取第一激光与第二激光在每个补拍图像中的第一补充像素距离、第一激光与待测管线的管顶/管底在每个补拍图像中的第二补充像素距离、待测管线的管顶与管底在每个补拍图像中的第三补充像素距离；

通过控制模块根据第一预设距离和第一补充像素距离，获得每个补拍图像的尺寸转换参数；

通过控制模块根据每个补拍图像的尺寸转换参数、每个预设补拍位置所对应的补拍伸缩距离和第二补充像素距离，获得若干个待测管线的埋深补测值；

通过控制模块根据每个补拍图像的尺寸转换参数和第三补充像素距离，获得若干个待测管线的管径补测值。

具体地，假设第一预设距离表示为l₁，补拍伸缩距离表示为l′₂，第一补充像素距离表示为l′₃，第二补充像素距离表示为l′₄，第三补充像素距离表示为l′₅。

通过控制模块根据第一预设距离l₁和第一补充像素距离l′₃，获得每个补拍图像的尺寸转换参数p′：

进一步地，通过控制模块根据每个补拍图像的尺寸转换参数p′、每个预设补拍位置所对应的补拍伸缩距离l′₂和第二补充像素距离l′₄，获得若干个待测管线的埋深补测值c′：

当待测管线的埋深为待测管线的管顶与地表面之间的垂直距离时，例如电力井下的管线通常以管顶与地表面之间的垂直距离作为埋深，表达式为：

c′＝l′₂±p′×l′₄

其中，当第一激光位于待测管线的管顶的上方时，该表达式进行作和运算；当第一激光位于待测管线的管顶的下方时，该表达式进行作差运算。

当待测管线的埋深为待测管线的管底与地表面之间的垂直距离时，例如污水井下的管线通常以管底与地表面之间的垂直距离作为埋深，表达式为：

c′＝l′₂+p′×l′₄

值得说明的是，由于拍摄模块目前与待测管线的中心位于同一水平线上，而第一激光发射模块位于拍摄模块的上方，因此由第一激光发射模块发射的第一激光必然处于待测管线的管底的上方，因此该表达式进行作和运算。

进一步地，通过控制模块根据每个补拍图像的尺寸转换参数p′和第三补充像素距离l′₅，采用如下表达式获得若干个待测管线的管径补测值d′：

d′＝p′×l′₅

值得说明的是，本实施例通过拍摄模块在若干个预设补拍位置上获取待测管线的补拍图像，能够基于补拍图像确定待测管线周围的环境。

作为优选方案，所述测量方法还包括如下步骤：

通过所述控制模块将从所述拍摄模块获取的所述待测管线的图像、所述埋深测量值与所述管径测量值发送至预设数据库，以通过所述预设数据库对所述图像、所述埋深测量值与所述管径测量值进行存储。

值得说明的是，本实施例将拍摄模块获取的待测管线的图像、埋深测量值与管径测量值发送至预设数据库进行存储，当下一次需要对同一管线的埋深和管径进行测量时，若检查井无发生变动，则无需重新开井测量，直接使用数据库中存储的照片即可完成复检工作，显著提高了对管线埋深及管径进行复检的便捷性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种管线埋深及管径的测量装置，其特征在于，包括伸缩杆、第一激光发射模块、第二激光发射模块、拍摄模块和控制模块；

所述伸缩杆包括外管与插设于所述外管内的延伸杆，所述延伸杆相对于所述外管作伸缩运动，所述延伸杆上设有距离刻度标识；

所述第一激光发射模块靠近所述伸缩杆的伸缩端设于所述外管的任意一侧，所述第二激光发射模块设于所述外管的与所述第一激光发射模块相同的一侧，所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的距离为第一预设距离，所述拍摄模块设于所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间；

所述控制模块设于所述延伸杆的一端，所述控制模块的控制端分别与所述第一激光发射模块的受控端、所述第二激光发射模块的受控端、所述拍摄模块的受控端连接；

所述伸缩杆用于基于所述距离刻度标识，测量检查井的井口与所述第一激光发射模块之间的伸缩距离；

所述拍摄模块用于获取待测管线的图像，并将所述图像发送至所述控制模块，所述图像中包含由所述第一激光发射模块发射的第一激光和由所述第二激光发射模块发射的第二激光；

所述控制模块用于根据所述第一预设距离、所述伸缩距离和所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值。

2.如权利要求1所述的管线埋深及管径的测量装置，其特征在于，所述控制模块用于根据所述第一预设距离、所述伸缩距离和所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值，具体包括：

所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述第二激光在所述图像中的第一像素距离、所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离、所述待测管线的管顶与管底在所述图像中的第三像素距离；

所述控制模块根据所述第一预设距离和所述第一像素距离，获得所述图像的尺寸转换参数；

所述控制模块根据所述尺寸转换参数、所述伸缩距离和所述第二像素距离，获得所述待测管线的埋深测量值；

所述控制模块根据所述尺寸转换参数和所述第三像素距离，获得所述待测管线的管径测量值。

3.如权利要求1所述的管线埋深及管径的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括电源模块；

所述电源模块设于所述外管的任意一侧，所述电源模块的供电端分别与所述第一激光发射模块的受电端、所述第二激光发射模块的受电端、所述拍摄模块的受电端、所述控制模块的受电端连接。

4.如权利要求1所述的管线埋深及管径的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括补光模块；

所述补光模块设于所述外管的任意一侧。

5.如权利要求1所述的管线埋深及管径的测量装置，其特征在于，所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块平行设置。

6.一种管线埋深及管径的测量方法，采用如权利要求1至5任一项所述的管线埋深及管径的测量装置，其特征在于，包括如下步骤：

通过延伸杆控制拍摄模块从检查井的井口下降至预设拍摄位置，根据所述延伸杆上的距离刻度标识，测量当前第一激光发射模块与所述井口之间的伸缩距离，所述预设拍摄位置与待测管线的中心位于同一水平线上；

通过控制模块控制所述第一激光发射模块与第二激光发射模块分别向所述待测管线发射第一激光和第二激光，并控制所述拍摄模块获取所述待测管线的图像，所述图像中包含所述第一激光和所述第二激光；

通过所述控制模块根据所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的第一预设距离、所述伸缩距离、从所述拍摄模块获取的所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值。

7.如权利要求6所述的管线埋深及管径的测量方法，其特征在于，所述通过所述控制模块根据所述第一激光发射模块与所述第二激光发射模块之间的第一预设距离、所述伸缩距离、从所述拍摄模块获取的所述图像，获得所述待测管线的埋深测量值与管径测量值，具体包括如下步骤：

通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述第二激光在所述图像中的第一像素距离、所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离、所述待测管线的管顶与管底在所述图像中的第三像素距离；

通过所述控制模块根据所述第一预设距离和所述第一像素距离，获得所述图像的尺寸转换参数；

通过所述控制模块根据所述尺寸转换参数、所述伸缩距离和所述第二像素距离，获得所述待测管线的埋深测量值；

通过所述控制模块根据所述尺寸转换参数和所述第三像素距离，获得所述待测管线的管径测量值。

8.如权利要求7所述的管线埋深及管径的测量方法，其特征在于，所述通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管顶/管底在所述图像中的第二像素距离，具体包括如下步骤：

当所述待测管线的埋深为所述待测管线的管顶与地表面之间的垂直距离时，通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管顶的切线在所述图像中的第二像素距离；

当所述待测管线的埋深为所述待测管线的管底与地表面之间的垂直距离时，通过所述控制模块根据所述图像，获取所述第一激光与所述待测管线的管底的切线在所述图像中的第二像素距离。

9.如权利要求6所述的管线埋深及管径的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括如下步骤：

通过延伸杆分别将所述拍摄模块调整至若干个预设补拍位置，根据所述延伸杆上的距离刻度标识，测量每个预设补拍位置所对应的第一激光发射模块与所述井口之间的补拍伸缩距离，所述预设补拍位置与所述待测管线的中心不位于同一水平线上；

在每个预设补拍位置上，通过所述控制模块控制所述第一激光发射模块与第二激光发射模块分别向所述待测管线发射第一激光和第二激光，并控制所述拍摄模块获取所述待测管线的补拍图像，所述补拍图像中包含所述第一激光和所述第二激光；

通过所述控制模块根据所述第一预设距离、每个预设补拍位置所对应的补拍伸缩距离、从所述拍摄模块获取的每个预设补拍位置所对应的补拍图像，获得若干个所述待测管线的埋深补测值与管径补测值；

对所述埋深测量值与若干个埋深补测值进行求平均处理，获得埋深平均值，并将所述埋深平均值作为所述待测管线的埋深目标测量值；

对所述管径测量值与若干个管径补测值进行求平均处理，获得管径平均值，并将所述管径平均值作为所述待测管线的管径目标测量值。

10.如权利要求6所述的管线埋深及管径的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括如下步骤：

通过所述控制模块将从所述拍摄模块获取的所述待测管线的图像、所述埋深测量值与所述管径测量值发送至预设数据库，以通过所述预设数据库对所述图像、所述埋深测量值与所述管径测量值进行存储。