The invention relates to a method for generating tunnel layout map based on area array CCD imaging, which mainly solves the technical problems of misalignment, slow splicing speed and multiple manual intervention in tunnel disease layout map. The method for generating tunnel layout includes the following steps: S1, acquisition of apparent image data and coder data of tunnel lining structure by using tunnel rapid detection vehicle. S2. Obtain the apparent image index value of the lining structure at the entrance and exit of the tunnel and preprocess the image. S3. Modify the image overlap between adjacent cameras based on image feature points. S4. Calculate the vertical overlap of all camera images based on encoder data and image feature points. S5. Image circumferential and vertical clipping and mosaic based on overlap degree. S6. Preserve and output tunnel layout
【技术实现步骤摘要】
一种基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法
本专利技术涉及一种基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法，特别是公开一种运营隧道衬砌结构隧道展布图生成方法，应用于隧道工程领域。
技术介绍
公路隧道在建设及营运过程中，鉴于隧道穿越复杂地质环境、设计参数不匹配、施工质量问题等因素影响，隧道渗漏水、开裂、错台、材料劣化、剥落剥离等病害突出，对隧道使用性能和正常运营构成了极大的安全隐患，为保证隧道运营安全，须定期或不定期进行检查和维护。传统的公路隧道检测方式以人工巡检为主，辅助仪器进行检测，速度慢、效率低、成本高，对作业人员技术要求高，不能准确表达和记录病害的形态和性质，运营期隧道需要封道检测，极易导致交通阻塞。基于计算机视觉的检测技术以其高效率、高精度、高准确率等优点，逐渐成为隧道病害检测业务的新手段、新技术。目前国内外均已研制出了基于面阵CCD成像的公路隧道快速检测车，而其中隧道病害展布图作为一个重要的检测成果，隧道病害展布图的底图其生成的质量在一定程度上反映了公路隧道快速检测车的技术水平。目前，基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法的尚无公开文献可查，通过调研获悉各检测...
【技术保护点】
1.一种基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、利用隧道快速检测车采集隧道衬砌结构表观图像数据和编码器数据；S2、获得隧道进、出洞处的衬砌结构表观图像索引值及对图像预处理；S3、基于图像特征点修正相邻相机间图像环向重叠度值；S4、基于编码器数据和图像特征点计算所有相机图像纵向重叠度；S5、基于重叠度进行图像环向和纵向裁剪及拼接；S6、保存并输出隧道展布图
【技术特征摘要】
1.一种基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、利用隧道快速检测车采集隧道衬砌结构表观图像数据和编码器数据；S2、获得隧道进、出洞处的衬砌结构表观图像索引值及对图像预处理；S3、基于图像特征点修正相邻相机间图像环向重叠度值；S4、基于编码器数据和图像特征点计算所有相机图像纵向重叠度；S5、基于重叠度进行图像环向和纵向裁剪及拼接；S6、保存并输出隧道展布图。2.根据权利要求1所述的一种基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法，其特征在于，所述步骤S1的具体操作如下：（1）隧道快速检测车采集设备包括面阵工业相机阵列、编码器、红外补光灯、图像采集卡和工控机；（2）为确保隧道衬砌结构图像全覆盖，相邻相机拍摄图像环向之间预留重叠区域，并计算相邻相机间静态拍摄图像环向重叠度值，当时，固定为零；（3）测量静止状态下各相机拍摄的图像对应目标物的实际宽度和高度；（4）通过隧道快速检测车的面阵工业相机阵列采集隧道衬砌结构表观图像，图像为单通道灰度图，编码器单次激发距离小于各相机实际拍摄宽度的最小值，以确保各相机拍摄的图像纵向有重叠区域，各个相机拍摄的图像存储文件命名方式为ccc_yyyy_mm_dd_hh_mm_ss_bbb_index，表示为相机编号_年_月_日_时_分_秒_毫秒_图像编号；（5）通过隧道快速检测车的编码器采集检测车行驶里程数据，单个数据记录格式为index_yyyy_mm_dd_hh_mm_ss_bbb_increment，表示为激发序号_年_月_日_时_分_秒_毫秒_距离增量，编码器激发数据存储时间与相对应的图像存储文件名时间相同。3.根据权利要求1所述的一种基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法，其特征在于，所述步骤S2的具体操作如下：（1）获取隧道进、出洞处图像的索引值，分别记为和，索引值确定方法：（1.1）人工选择法：人工通过图片查看软件选择隧道进、出洞处图像的索引值和；（1.2）图像识别法：选取拍摄隧道拱部的相机，依次遍历该所拍摄的图像，计算每张图像的像素平均值，当首次成立时为进洞处，取该图像的索引值记为，最后一次成立时为出洞处，取该图像的索引值记为，其中为夜间相机对天空拍摄图像的像素平均值，为白天相机对天空拍摄图像的像素平均值；（2）逐个提取各相机拍摄图像的索引值，当时，对该图像进行顺时针旋转90°，并调整图像的亮度。4.根据权利要求1所述的一种基于面阵CCD成像的隧道展布图生成方法，其特征在于，所述步骤S3的具体操作如下：（1）选取索引值处的所有相机的图像，记为，其中，为一个整数值；（2）逐个两两遍历相邻相机图像，获取图像的静态图像环向重叠度...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘学增，刘新根，陈莹莹，
申请(专利权)人：上海同岩土木工程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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