【技术实现步骤摘要】
一种可调节隧道病害三维检测系统
本专利技术属于隧道安全检测
，特别涉及一种可调节隧道病害三维检测系统，主要利用结构光与数字相机检测隧道内壁表观病害的三维检测与数据处理。
技术介绍
公路隧道在运营阶段由于各种因素会出现衬砌裂缝，裂缝会降低混凝土的承载力、防水性和耐久性，甚至会导致混凝土发生掉块，影响行车安全。《公路隧道养护技术规范》JTG_H12-2015相比2003年版本明确提出了“预防为主、防治结合”的工作原则，要求加强预防性养护。预防性养护对于降低隧道全寿命周期成本、提高设施耐久性和使用寿命起到重要作用，同时也是节约资源、保护环境的直接体现。在隧道结构检查工作中从检查内容和频率出发，将日常巡查从日常检查中分离出来，将日常检查调整为经常检查，且第四章规定经常检查宜采用人工与信息化手段相结合的方式，一级、二级、三级养护等级公路检查频率分别为1次/月、1次/2月、1次/3月，体现了养护分级的理念。公路隧道衬砌裂缝评定状况如表1和表2所示，当经常检查中发现重要结构分项技术状况评定状况值为3或4时，应立即开展定期检查。表中的...
【技术保护点】
1.一种可调节隧道病害三维检测系统，其特征在于，包括结隧道表观病害采集装置、机械本体结构和数据存储与处理装置，其中：/n1)隧道表观病害采集装置由结构光激光采集系统与图像采集系统构成，/n用于采集隧道表观病害的深度信息的结构光激光采集系统包括结构光激光光源和结构光激光器，结构光激光器、面阵相机和目标构成三角形，结构光激光器发射平面与面阵相机接收中心高度相同，结构光激光器将激光通过圆柱透镜扩束发射出去，遇到起伏的目标激光线条发生变形，面阵相机的捕获获得激光照射目标形成的光栅获取对应目标轮廓线的信息；/n用于采集隧道表观病害的二维平面信息的图像采集装置由数字相机、镜头和图像数据...
【技术特征摘要】
1.一种可调节隧道病害三维检测系统，其特征在于，包括结隧道表观病害采集装置、机械本体结构和数据存储与处理装置，其中：
1)隧道表观病害采集装置由结构光激光采集系统与图像采集系统构成，
用于采集隧道表观病害的深度信息的结构光激光采集系统包括结构光激光光源和结构光激光器，结构光激光器、面阵相机和目标构成三角形，结构光激光器发射平面与面阵相机接收中心高度相同，结构光激光器将激光通过圆柱透镜扩束发射出去，遇到起伏的目标激光线条发生变形，面阵相机的捕获获得激光照射目标形成的光栅获取对应目标轮廓线的信息；
用于采集隧道表观病害的二维平面信息的图像采集装置由数字相机、镜头和图像数据采集卡组成，数字相机采集黑白图像，镜头调整焦距、景深和视场，图像数据采集卡与千兆网卡连接，通过PCI接口实现CameraLink传输；
2)用于检测系统的机械运动功能的机械本体结构由电控柜、伺服电机、滚筒、位移传感器、定位装置和导轨组成；伺服电机输出与相机的拍摄频率相匹配的脉冲，通过伺服控制器的电子齿数功能实现控制滚筒速度与实际行驶速度匹配；位移传感器包括编码器与距离激光测距仪，编码器与汽车轮毂同轴连接，两者转速相等；距离激光测距仪保持车辆与隧道内壁恒定距离以免产生视场及分辨率不同；定位装置为GPS定位器，记录采集过程中的位置；导轨保证仪器的顺畅移动；
3)数据存储与处理装置由大容量存储器、处理器、图像处理软件和输出系统组成，用于对采集图像进行图像预处理、图像拼接矫正、多源数据融合并输出表观病害深度。
2.根据权利要求1所述可调节隧道病害三维检测系统，其特征在于，结构光激光器发射光轴向与面阵相机轴向的夹角为40°～48°，结构光发射平面与面阵相机接收中心离检测隧道面2.5米～3米以保证检测精度与正常行车速度。
3.根据权利要求1所述可调节隧道病害三维检测系统，其特征在于，数字相机分辨率大于8K，行频为44.4K，输出接口为BaseCameraLink接口，镜头焦距为50mm。
4.根据权利要求1所述可调节隧道病害三维检测系统，其特征在于，检测系统载体行进速度为0～80Km/h，编码器通过计数触发模块触发相机拍摄以保持拍摄频率与车速的固定关系以避免拍摄照片重叠；编码器分辨率与车载系统轮胎周长匹配；编码器输出脉冲通过控制线接口...
【专利技术属性】
技术研发人员：周丽军，续宏，梁玉荣，刘博，兰建丽，吴宏涛，洪小刚，于小鹏，李永胜，柴辉照，孙贝，霍尚斌，
申请(专利权)人：山西省交通科技研发有限公司，山西交通控股集团有限公司，山西省公路局太原分局，
类型：发明
国别省市：山西;14
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