本发明专利技术公开了一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置，包括设备支撑机构、图像采集机构、相机控制电路和车速输出机构。本发明专利技术通过设备支撑机构、图像采集机构、相机控制电路和车速输出机构相互配合能够实现快速、清晰的采集隧道内壁完整图像的效果，从而可以节省检测隧道病害的时间和成本，提高检测结果的精度、减少检测误差。
【技术实现步骤摘要】
一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置
本专利技术涉及图像采集
，更具体的说是涉及一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，机器视觉检测在各种领域都得到快速的发展，尤其是危险工作领域正在逐步替代人工检测。由于机器视觉检测具有良好的自动性，同时具备良好的检测精度，可以在隧道中自动进行图像采集，从而获得隧道病害信息，相对于人工检测有着独特的优势，所以可以应用于道路养护领域。目前，隧道病害检测系统主要分为机器视觉检测和人工检测。其中，人工检测方法是检测人员封锁隧道一侧的道路，人工测量得到衬砌裂缝的位置、大小；但是这种方法仅仅适用于体积和范围较小的墙体检测任务，并且在隧道检测中需要投入大量的人力，而且存在人为误差，检测速度慢、效率极低，1公里的隧道测量需要20人耗时4小时才能完成。而机器视觉检测方法是使用隧道检测车在隧道内行驶，检测车上安装的图像采集设备对隧道内表面进行图像采集，再用图像处理技术处理获取的图像，接着利用合适的算法可以得出针对隧道衬砌裂缝、渗漏水等表面缺陷问题的检测结果，图像检测方法能够自动得到衬砌裂缝的位置、宽度、长度，精度高，能分辨出0.2mm的衬砌裂缝。但是，现有的机器视觉检测设备存在明显的缺陷，无法应用于道路养护行业进行隧道病害检测。一方面，在机器视觉检测过程中使用的相机一般为工业线阵相机、工业面阵相机及数码相机，造成成本高、检测过程无法灵活调整；另一方面，现有的机器视觉检测设备整体结构复杂、不能进行灵活调节，并且检测车车定速在10km/h、速度慢造成检测效率低，价格昂贵高达千万，无法在道路养护行业中进行推广和应用。因此，提供一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置，能够快速、清晰、自动采集隧道内壁完整图像，从而节省检测隧道病害的时间和成本，提高检测结果的精度、减少检测误差。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置，其特征在于，包括包括设备支撑机构、图像采集机构、相机控制电路和车速输出机构；所述设备支撑机构包括车体和设备支架，所述设备支架可拆卸安装于所述车体上；所述图像采集机构包括相机和光源；所述相机安装于所述设备支架上，所述光源与所述相机配合安装使所述相机与所述光源的照射方向一致；所述相机控制电路用于控制所述相机对焦和拍照，所述相机控制电路安装于所述设备支架，所述相机控制电与所述相机电性连接，所述相机控制电路与所述车速输出机构电性连接；所述车速输出机构安装于所述车体。上述优选技术方案的有益效果是：本专利技术通过设备支撑机构、图像采集机构、相机控制电路和车速输出机构相互配合能够实现快速、清晰的采集隧道内壁完整图像的效果。其中，设备支架可拆卸安装于车体，使得整体结构可以灵活的拆卸、安装，能够满足更加多种多样的使用要求；光源与相机配合安装使相机与光源的照射方向一致，从而可以利用光源为相机补光，提高相机拍摄效果，有利于拍摄清晰、完整的隧道内壁图像；相机控制电路与车速输出机构电性连接，获得车速输出机构传递出的电信号，从而可以获得车体运动的信息，对车体的运动信息进行分析，根据分析结果然后向相机发送电信号，从而控制相机完成对焦和拍照的命令。优选的，所述设备支架通过螺栓固定于所述车体的车厢。优选的，所述设备支架包括固定部和安装部；所述固定部是由铝合金支架连接而成的长方体结构，所述固定部底面与所述所述车体的车厢底面通过螺栓连接，所述固定部的侧面与所述车体的车厢侧面通过螺栓连接，所述固定部与所述安装部连接成整体；所述安装部设置于所述固定部的上面，所述安装部是由铝合金支架连接而成的扇形体结构，所述安装部的一个平面与所述固定部的顶面连接，所述安装部的弧面上均匀安装所述相机，所述光源安装于所述安装部内、且与所述相机位于同一条半径上。上述优选技术方案的有益效果是：本专利技术通过固定部与安装部相互配合，既可以实现将设备支架稳定的安装于车体，又可以实现稳定的支撑图像采集机构、相机控制电路，从而可以稳定的实现图像采集过程。其中，固定部和安装部均由铝合金支架搭建而成，从而可以方便根据车体大小、实际使用要求进行尺寸和形状的调整，使用灵活、满足多种多样的使用要求；且通过螺栓将固定部的底面与车体的车厢底面连接、固定部侧面与车体的车厢侧面连接，可以提高固定部与车体连接的稳定性，减少支架因汽车震动而产生的相对震动，从而提高图像采集的清晰度；安装部由铝合金支架搭建而成、且整体呈扇形体结构，并且将相机安装于扇形体结构的弧面上、将光源与相机安装于同一条半径上，可以避免安装部遮挡相机的视野，从而避免影响图像采集过程，并且可以避免遮挡光源发出的光线，进而提高图像采集的清晰度，并且结构稳定性高、承重力高、体积和大小可调节，从而可以满足复杂、多样的使用要求。优选的，所述安装部由多个楔形体结构组成，所述楔形体结构的侧面相互连接构成扇形体结构，所述楔形体结构是由铝合金支架连接而成，所述楔形体结构的底面安装所述相机，所述楔形体结构内与所述底面平行的位置安装所述光源。上述优选技术方案的有益效果是：本专利技术通过多个楔形体结构组成扇形体结构整体，其中楔形体结构容易安装、且结构稳定，并且方便安装光源和相机。优选的，所述相机包括旋转云台和单镜反光相机，所述旋转云台安装于所述设备支架上，所述单镜反光相机安装于所述旋转云台上。优选的，所述单镜反光相机的镜头采用变焦镜头。优选的，所述旋转云台为360°旋转云台。上述优选技术方案的有益效果是：本专利技术中使用单镜反光相机可以在高速运动、光照条件相对较差的环境下捕捉清晰且完整图像，提高图像采集的效果；通过360°旋转云台可以方便地调节相机的拍摄角度，从而可以获得完整的隧道内部图像。优选的，所述相机控制电路包括分频器，所述分频器采用stc12c5a60s2系列单片机。上述优选技术方案的有益效果是：控制电路将车速传感器输出的8次/周的脉冲信号通过分频器改装为2次/周。分频器采用stc12c5a60s2系列单片机最小开发系统，车速脉冲信号输入至单片机外部中断IO口P3^2或P3^3(INT0/INT1)，单片机内部对于外部中断信号进行计数，每达到相应的计数个数使另一个IO电平进行翻转，实现分频的效果。优选的，所述分频器通过相机快门线连接所述单镜反光相机。上述优选技术方案的有益效果是：本专利技术通过相机快门线将相机控制电路与单镜反光相机连接，从而可以将相机控制电路产生的控制相机对焦和拍摄的电信号传递至单镜反光相机，从而可以控制单镜反光相机在指定位置进行对焦和拍照。优选的，所述光源为可调照射角度的舞台光束灯。上述优选技术方案的有益效果是：本专利技术使用可调整照射角度的舞台光束灯，不仅可以提供充足的光源，而且可以调整照射角度，从而可以为相机拍照提供合适角度的光源。优选的，所述车速输出机构包括车速传感器、一对公母插头和分支线；所述车速传感器安装于所述车体，所述车速传感器通过分支线连接所述相机控制电路。上述优选技术方案的有益效果是：本专利技术通过车速传感器可以将车体的运动信息转化为电信号，然后通过分支线连接相机控制电路，从而可以将运动信息转化的电信号传递至相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置，其特征在于，包括包括设备支撑机构、图像采集机构、相机控制电路(5)和车速输出机构；所述设备支撑机构包括车体(1)和设备支架(2)，所述设备支架(2)可拆卸安装于所述车体(1)上；所述图像采集机构包括相机(3)和光源(4)；所述相机(3)安装于所述设备支架(2)上，所述光源(4)与所述相机(3)配合安装使所述相机(3)与所述光源(4)的照射方向一致；所述相机控制电路(5)用于控制所述相机(3)对焦和拍照，所述相机控制电路(5)安装于所述设备支架(2)，所述相机控制电路(5)与所述相机(3)电性连接，所述相机控制电路(5)与所述车速输出机构电性连接；所述车速输出机构用于获得所述车体(1)的车速脉冲信号、并将车速脉冲信号传递至所述相机控制电路(5)。
【技术特征摘要】
1.一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置，其特征在于，包括包括设备支撑机构、图像采集机构、相机控制电路(5)和车速输出机构；所述设备支撑机构包括车体(1)和设备支架(2)，所述设备支架(2)可拆卸安装于所述车体(1)上；所述图像采集机构包括相机(3)和光源(4)；所述相机(3)安装于所述设备支架(2)上，所述光源(4)与所述相机(3)配合安装使所述相机(3)与所述光源(4)的照射方向一致；所述相机控制电路(5)用于控制所述相机(3)对焦和拍照，所述相机控制电路(5)安装于所述设备支架(2)，所述相机控制电路(5)与所述相机(3)电性连接，所述相机控制电路(5)与所述车速输出机构电性连接；所述车速输出机构用于获得所述车体(1)的车速脉冲信号、并将车速脉冲信号传递至所述相机控制电路(5)。2.根据权利要求1所述的一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置，其特征在于，所述设备支架(2)通过螺栓固定于所述车体(1)的车厢。3.根据权利要求2所述的一种具有自动拍摄功能的隧道病害图像采集装置，其特征在于，所述设备支架(2)包括固定部(6)和安装部(7)；所述固定部(6)是由铝合金支架连接而成的长方体结构，所述固定部(6)底面与所述所述车体(1)的车厢底面通过螺栓连接，所述固定部(6)的侧面与所述车体(1)的车厢侧面通过螺栓连接，所述固定部(6)与所述安装部(7)连接成整体；所述安装部(7)设置于所述固定部(6)的上面，所述安装部(7)是由铝合金支架连接而成的扇形体结构，所述安装部(7)的一个平面与所述固定部(6)的顶面连接，所述安装部(7)的弧面上均匀安装所述相机(3)，所述光源(4)安装于所述安装部(7)内、且与所述相机(3)位于同一条半径上。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛丹，刘杨，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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