【技术实现步骤摘要】
一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法及系统
本专利技术属于隧道检测领域，具体涉及一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法及系统。
技术介绍
我国建成投入使用的隧道越来越多，隧道的日常维护及检测工作也越来越多，随着隧道的运营，隧道结构容易出现裂缝、错台、渗水等隧道缺陷，严重影响了隧道的结构性能和安全性。对隧道缺陷检测，传统人工测量使用目测及全站仪等手段，存在检测工作强度大、效率低下、精度不足等缺点，严重影响了隧道的正常运营。因此需要一种简单方便、高效率、高精度的方法及系统检测隧道缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法及系统，通过相机获取图像，识别隧道表面缺陷的类别以及位置；通过激光扫描仪获取点云数据，建立隧道的三维模型以及对隧道缺陷定量化计算。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法，包括以下步骤：步骤一：激光扫描仪和相机通过旋转平台分别获取隧道三维点云数据和隧道表面图像；步骤二：对隧道点...
【技术保护点】
1.一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：激光扫描仪和相机通过旋转平台分别获取隧道三维点云数据和隧道表面图像；/n步骤二：对隧道点云数据和隧道表面图像分别进行预处理；/n步骤三：将获取的隧道点云数据和隧道表面图像分别转换到同一大地坐标系下；/n步骤四：进行隧道点云数据的三维重构；/n步骤五：对大地坐标系下的隧道点云数据进行隧道中轴线计算；/n步骤六：对隧道表面图像进行处理，识别隧道裂缝、渗水等缺陷，并计算隧道表面缺陷在整个大地坐标系中的位置；/n步骤七：根据隧道缺陷的位置，使用三维点云数据定量化计算隧道缺陷中的裂缝深度、隧道管片错台...
【技术特征摘要】
1.一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：激光扫描仪和相机通过旋转平台分别获取隧道三维点云数据和隧道表面图像；
步骤二：对隧道点云数据和隧道表面图像分别进行预处理；
步骤三：将获取的隧道点云数据和隧道表面图像分别转换到同一大地坐标系下；
步骤四：进行隧道点云数据的三维重构；
步骤五：对大地坐标系下的隧道点云数据进行隧道中轴线计算；
步骤六：对隧道表面图像进行处理，识别隧道裂缝、渗水等缺陷，并计算隧道表面缺陷在整个大地坐标系中的位置；
步骤七：根据隧道缺陷的位置，使用三维点云数据定量化计算隧道缺陷中的裂缝深度、隧道管片错台量、隧道超欠挖量等；
步骤八：将隧道表面缺陷的检测结果与重构模型相融合。
2.根据权利要求书1所述一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法，其特征在于，步骤三中相机根据拍摄图像时的位置信息，将图像坐标系转换到隧道大地坐标系；激光扫描仪先获取一环的隧道三维点云数据，再根据激光扫描仪所处隧道的位置，将三维点云数据转换到与相机相同的大地坐标系下。
3.根据权利要求书1所述一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法，其特征在于，步骤四中运用泊松曲面重构的方法对隧道点云数据进行三维重构，建立隧道三维模型，达到可视化效果。
4.根据权利要求书1所述一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法，其特征在于，步骤六中对获取的每一张图像进行隧道缺陷的识别，若图像中识别出隧道缺陷，则定位图像在大地坐标系下的位置。
5.根据权利要求书1所述一种隧道成型质量及其缺陷的定量化检测方法，其特征在于，步骤七中根据隧道类型进行隧道缺陷类型识别，若隧道是TBM隧道，识别图像中的隧道裂缝，截取隧道点云在大地坐标系下的隧道裂缝范围，在此范围中计算各点到隧道中轴线的实际半径距离，用隧道的实际半径减去理论半径计算裂缝的最大深度，并且计...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏毅敏，郭子泺，程永亮，邓朝辉，李清友，龙斌，徐震，姚捷，
申请(专利权)人：中南大学，中国铁建重工集团股份有限公司，中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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