一种隧道巡检图像采集装置及隧道巡检系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隧道巡检图像采集装置及隧道巡检系统，该图像采集装置包括：多个CCD相机、多个辅助光源、固定支架，CCD相机与辅助光源固定于固定支架上，其中，多个CCD相机的固定位置位于同一圆环上，工作状态下，圆环的中心位于隧道的圆心位置，以保证多个CCD相机与隧道内衬面的距离一致，并且多个CCD相机的整体拍摄角度覆盖隧道内衬面的范围。该隧道巡检系统，将隧道巡检图像采集装置通过设置在探伤移动平台上，并配合计算机、显示器、同步编码器、数据采集器，进行隧道的同步拍摄、病害识别、实时拼接与显示。本发明专利技术具有检测范围大、检测速度快、时效性高的技术特点。

A kind of image acquisition device and tunnel inspection system for tunnel inspection

The invention discloses a tunnel inspection image acquisition device and a tunnel inspection system. The image acquisition device includes: a plurality of CCD cameras, a plurality of auxiliary light sources, and a fixed bracket. The CCD camera and the auxiliary light source are fixed on the fixed bracket, wherein the fixed position of the plurality of CCD cameras is located on the same ring, and the center of the ring is located at the center of the tunnel in the working state, so as to ensure that The distance between multiple CCD cameras and the tunnel inner surface is the same, and the overall shooting angle of multiple CCD cameras covers the range of tunnel inner surface. In this system, the image acquisition device of tunnel inspection is set on the mobile platform of flaw detection, and the computer, display, synchronous encoder and data collector are used for synchronous shooting, disease identification, real-time splicing and display of the tunnel. The invention has the technical characteristics of large detection range, fast detection speed and high timeliness.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道巡检图像采集装置及隧道巡检系统
本专利技术属于隧道探伤
，尤其涉及一种隧道巡检图像采集装置及隧道巡检系统。
技术介绍
随着中国铁路及城市轨道交通的高速发展，隧道中的开裂、渗漏、漏缆等问题无可避免。而这些问题将会严重影响铁路及轨道交通的行驶安全，因此隧道巡检工作就显得尤其重要。目前，国内隧道巡检工作主要依靠人工作业，这导致目前隧道巡检作业整体效率低下，准确率低，容易漏检，耗时长等问题。而目前自动智能巡检装置大多用于大型探伤车结构复杂、成本较高，检测范围最大仅有180°，特别地，目前的隧道巡检探伤车时效性不高，首先需要进行隧道图像采集，待收集完隧道的所有图像，再在后台平台进行隧道图像处理及病害点检测，在发现病害之后再去通知检修等部门去处理，如此导致隧道的巡检及后期处理的周期十分长。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是提供一种隧道巡检图像采集装置及隧道巡检系统，具有结构简单、检测范围大、时效性高的技术特点。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种隧道巡检图像采集装置，应用于隧道内衬面的图像采集，包括：多个CCD相机、多个用于CCD相机拍摄曝光的辅助光源、固定支架，CCD相机与辅助光源固定于固定支架上；其中，多个CCD相机的固定位置位于同一圆环上，工作状态下，圆环的中心位于隧道的圆心位置，以保证多个CCD相机与隧道内衬面的距离一致，并且多个CCD相机的整体拍摄角度覆盖隧道内衬面的范围。进一步优选的，CCD相机与辅助光源依次间隔固定于固定支架上。进一步优选的，相邻的CCD相机之间的拍摄角度部分重叠。进一步优选的，固定支架包括底架、固定块、多个支撑杆，底架与固定块固定连接，支撑杆的一端与固定块固定连接，支撑杆的另一端与CCD相机或者辅助光源固定连接。进一步优选的，辅助光源为LED面阵光源。本专利技术还提供了一种隧道巡检系统，包括用于钢轨上行进的探伤移动平台，还包括设置于探伤移动平台上的计算机、显示器、同步编码器、数据采集器、以及如上提供的隧道巡检图像采集装置；其中，固定支架设于探伤移动平台上，工作状态下，多个CCD相机所在的圆环中心位于隧道的圆心位置，以保证多个CCD相机与隧道内衬面的距离一致；同步编码器分别与CCD相机、辅助光源电连接，用以根据探伤移动平台的位移量，每隔固定距离发送同步脉冲信号触发多个CCD相机、多个辅助光源同步工作；数据采集器分别与多个CCD相机、同步编码器电连接，用以采集CCD相机拍摄的隧道内衬图像，并结合同步编码器对隧道内衬图像进行编号；计算机分别与数据采集器、显示器电连接，用以对隧道内衬图像进行图像识别及病害点标注，同时，对病害点标注之后的隧道内衬图像进行拼接并实时显示。进一步优选的，还包括定位装置，定位装置与计算机电连接，计算机与辅助光源电连接，定位装置用以隧道内定位标签的读取与写入，其中，读取定位标签内的定位信息，并反馈给计算机进行探伤移动平台的里程校正；读取定位标签内的隧道结构信息，并反馈给计算机进行辅助光源的亮度与曝光参数调整，以改变图像景深效果从而获取清晰图像；将计算机反馈的病害点信息写入定位标签进行病害点位置打标。进一步优选的，计算机、显示器、同步编码器、数据采集器、隧道巡检图像采集装置、定位装置分别可拆卸式设置于探伤移动平台上。本专利技术与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：1)本专利技术设置多个CCD相机，且多个CCD相机的固定位置位于同一圆环上，工作状态下，圆环的中心位于隧道的圆心位置，如此布置可以保证CCD工业相机镜头与隧道内衬面的距离保持一致，在拍摄过程中无需调整焦距等参数，采集图像不易发生变形，每个镜头拍摄的图像实际大小一致，大大减小了图像处理的难度，便于图像的实时处理，提高图像处理时效性，同时，由于采用同一圆环的设置方式，可大大提高检测范围，最大可达到360°，便于覆盖隧道内衬面的范围，可完成全线隧道断面(如圆形、矩形、马蹄形等)不同视距的清晰拍照，达到了图像易处理、检测范围大的技术效果；2)本专利技术的CCD相机与辅助光源依次间隔设于固定支架上，每一辅助光源可供两个CCD相机的曝光，提高了辅助光源的利用率，降低了成本，同时在相同的拍摄要求下减小了CCD相机拍摄之间的曝光差异性，进一步提高了图像之间的一致性，提高图像处理时效性；3)本专利技术相邻的CCD相机之间的拍摄角度部分重叠，不仅减小了出现漏检区域的可能性，而且利用图像重叠的部分，可降低图像拼接的难度，便于图像的实时处理，提高图像处理时效性；4)本专利技术的固定支架结构简单轻量化，易于运输存储，而且降低了成本，同时采用LED面阵光源，能够在隧道壁面形成亮度均匀的光带，在相同的拍摄要求下减小了CCD相机拍摄之间的曝光差异性，进一步提高了图像之间的一致性，提高图像处理时效性；5)本专利技术的隧道巡检图像采集装置通过设置在探伤移动平台上，并配合计算机、显示器、同步编码器、数据采集器，进行隧道的同步拍摄、病害识别、实时拼接与显示，其中，基于隧道巡检图像采集装置采集的图像易处理性，提高了隧道巡检系统的识别速度与拼接速度，从而可实现现场的实时显示，用户可通过实时显示的内容进行巡检的现场处理或者及时通知有关部门进行处理，大大提高了隧道巡检时效性，达到了效率高、检测时间短、精确度高、不容易发生漏检的技术效果；6)本专利技术的隧道巡检系统通过定位装置读取或写入定位标签，可进行病害点的标记、探伤移动平台的里程校正，方便了后期的复检，同时里程校正也提高了病害点定位的准确性，达到了巡检定位准的技术效果；7)本专利技术的隧道巡检系统采用可拆卸式的模块化设计，便于可单独存储、运输，提高了系统的便捷性。附图说明图1为本专利技术的一种隧道巡检图像采集装置的立体结构图；图2为本专利技术的一种隧道巡检图像采集装置的平面结构图；图3为本专利技术的一种隧道巡检系统的整体结构示意图；图4为本专利技术的一种隧道巡检系统的安装位置示意图；图5为本专利技术的一种隧道巡检系统的架构框图；图6为本专利技术的一种隧道巡检系统的同步触发流程图；图7为本专利技术的一种隧道巡检系统的病害识别流程图。附图标记说明：1-隧道巡检图像采集装置；11-CCD相机；12-辅助光源；13-固定支架；131-支撑杆；132-固定块；133-底架；2-探伤移动平台；31-计算机；32-显示器；33-同步编码器；34-数据采集器；35-定位装置。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道巡检图像采集装置，应用于隧道内衬面的图像采集，其特征在于，包括：多个CCD相机、多个用于所述CCD相机拍摄曝光的辅助光源、固定支架，所述CCD相机与所述辅助光源固定于所述固定支架上；其中，/n多个所述CCD相机的固定位置位于同一圆环上，工作状态下，所述圆环的中心位于隧道的圆心位置，以保证多个所述CCD相机与隧道内衬面的距离一致，并且多个所述CCD相机的整体拍摄角度覆盖隧道内衬面的范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道巡检图像采集装置，应用于隧道内衬面的图像采集，其特征在于，包括：多个CCD相机、多个用于所述CCD相机拍摄曝光的辅助光源、固定支架，所述CCD相机与所述辅助光源固定于所述固定支架上；其中，
多个所述CCD相机的固定位置位于同一圆环上，工作状态下，所述圆环的中心位于隧道的圆心位置，以保证多个所述CCD相机与隧道内衬面的距离一致，并且多个所述CCD相机的整体拍摄角度覆盖隧道内衬面的范围。


2.根据权利要求1所述的隧道巡检图像采集装置，其特征在于，所述CCD相机与所述辅助光源依次间隔固定于所述固定支架上。


3.根据权利要求1所述的隧道巡检图像采集装置，其特征在于，相邻的所述CCD相机之间的拍摄角度部分重叠。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道巡检图像采集装置，其特征在于，所述固定支架包括底架、固定块、多个支撑杆，所述底架与所述固定块固定连接，所述支撑杆的一端与所述固定块固定连接，所述支撑杆的另一端与所述CCD相机或者所述辅助光源固定连接。


5.根据权利要求1-3任意一项所述的隧道巡检图像采集装置，其特征在于，所述辅助光源为LED面阵光源。


6.一种隧道巡检系统，包括用于钢轨上行进的探伤移动平台，其特征在于，还包括设置于所述探伤移动平台上的计算机、显示器、同步编码器、数据采集器、以及如权利要求1-5任意一项所述的隧道巡检图像采集装置；其中，
所述固定支架设于所述探伤移动平台上...

【专利技术属性】
技术研发人员：余天乐，姚继东，毛少虎，盛忠义，郭建志，冯兴鹏，夏鸣铭，
申请(专利权)人：上海市东方海事工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31