一种高速公路隧道病害位置确定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高速公路隧道病害位置确定方法及系统。该方法包括：获取隧道右半幅图像以及隧道左半幅图像，并生成隧道衬砌展布图；隧道衬砌展布图的形心位置的横坐标为隧道衬砌展布图长度的一半，纵坐标为隧道衬砌展布图宽度的一半；根据形心位置对隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像；新建透明图层，将透明图层叠加在第15层的隧道瓦片图像上，并确定施工缝中心位置，依次标记板块；将隧道病害类型划分为长度类型病害以及面积类型病害；基于隧道病害类型，根据板块确定隧道病害位置。本发明专利技术能够避免人工检测隧道方式，有效提高隧道病害检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路隧道病害位置确定方法及系统
本专利技术涉及高速公路隧道病害位置确定领域，特别是涉及一种高速公路隧道病害位置确定方法及系统。
技术介绍
随着隧道的大规模建设和运营，其在管理和养护中的问题也逐渐暴露了出来。由于对隧道早期的检测力度不够，加上隧道内部恶劣的环境及光照条件，部分隧道出现了不同程度的质量问题，严重危害了广大人民群众的人身安全，故相关部门对隧道建设和运营期间进行病害检测的要求越来越高。隧道衬砌表观病害包含了隧道病害里最常见的病害，可直接反映了衬砌的健康情况，对研究隧道检测至关重要。如果不能对有害的隧道衬砌表观病害进行准确快速检测，将直接影响隧道的安全运营，因此，隧道衬砌表观病害是隧道检测及养护工作中的一项重要任务。目前，在隧道检测中，隧道衬砌表观病害的检测必不可少，同时也占据了隧道检测中的大部分工作量。隧道衬砌表观病害如开裂、渗漏水、内装脱落、附属设施损坏等的检测与记录，一直以来都采用人工观测与简单工具辅助的方法进行，检测结果的精度和准确性受认为因素、隧道内环境影响较大，前一次检测和记录与后一次检测的记录不一致的现象十分普遍，很难通过前后记录对比掌握隧道衬砌表观病害的变化情况，如果仅应用传统的人工方法检测公路隧道病害，需对隧道进行封道，1公里的隧道至少需要安排6个人3天才能完成。这种靠肉眼观测和借助工具测量的方法，无法保证检测结果的可靠性，己远远不能满足现代化隧道质量检测的标准，另外，值得注意的是，隧道所允许的检测天窗期是有限的，对于规模较大、里程较长的隧道群，检测人员根本没有足够的时间完成检测任务，这将导致很多隧道衬砌表观病害被忽略。此外，隧道内部恶劣的工作环境以及负压效应，将给检测人员的身体状况造成很大的影响。可见，传统人工检测测隧道工期较长、人员安全性低以及准确性差等诸多问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高速公路隧道病害位置确定方法及系统，以解决传统人工检测测隧道工期较长、人员安全性低以及准确性差等问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种高速公路隧道病害位置确定方法，将多个相机布置于相机支架上，所述相机支架设于隧道检测车上，多个所述相机的拍摄角度不同，多个所述相机用于拍摄全部隧道的半幅图像，所述高速公路隧道病害位置确定方法包括：利用所述隧道检查车沿高速公路一侧靠双黄线位置匀速行驶，到达设定位置时调头并继续匀速行驶，获取隧道右半幅图像以及隧道左半幅图像；将所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像以拱顶中心线为界，拼接所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像，生成隧道衬砌展布图；所述隧道衬砌展布图的形心位置的横坐标为所述隧道衬砌展布图长度的一半，纵坐标为所述隧道衬砌展布图宽度的一半；根据所述形心位置对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像；新建透明图层，将所述透明图层叠加在第15层的隧道瓦片图像上，并确定施工缝中心位置，依次标记板块；所述透明图层的图层中心与形心坐标一致，所述透明图层的宽高与第15层的隧道瓦片图像的宽高相同；所述板块是以隧道施工时留下的衬砌施工缝为界定义的，从隧道入洞口开始到衬砌施工缝中心的位置，定义为001板块，直至隧道出洞口，标记多个板块；将隧道病害类型划分为长度类型病害以及面积类型病害；基于所述隧道病害类型，根据所述板块确定隧道病害位置。可选的，所述根据所述形心位置对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像，具体包括：以所述形心位置为中心，对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成缩小后的多层隧道瓦片图像；其中，将第14层的隧道瓦片图像的长度和宽度分别缩小为所述第15层的隧道瓦片图像的长度的1/2和宽度的1/2，所述第14层的隧道瓦片图像的总面积为第15层的隧道瓦片图像的总面积的1/4；分割所述缩小后的多层隧道瓦片图像内每一层的隧道瓦片图像，并以所述每一层的隧道瓦片图像的右上方向为正方向，以所述每一层的隧道瓦片图像的左下方向为负方向，对分割后的隧道瓦片图像进行编号，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像。可选的，所述基于所述隧道病害类型，根据所述板块确定隧道病害位置，具体包括：当所述隧道病害类型为长度类型病害时，将所述长度类型病害的起点位置距离所述长度类型病害所在板块右侧施工缝的水平距离作为所述长度类型病害的起点位置的X坐标，所述长度类型病害的起点位置距离拱顶中心线的垂直距离作为所述长度类型病害的起点位置的Y坐标，确定所述起点位置的起点坐标；根据所述起点坐标确定所述长度类型病害的终点坐标；根据所述起点坐标以及所述终点坐标确定所述长度类型病害的病害位置以及走向。可选的，所述根据所述起点坐标确定所述长度类型病害的终点坐标之前，还包括：获取所述长度类型病害所占像素的个数，并根据所述长度类型病害所占像素的个数计算所述长度类型病害的长度；获取所述长度类型病害最宽处的像素个数，并根据所述长度类型病害最宽处的像素个数计算所述长度类型病害的宽度。可选的，所述基于所述隧道病害类型，根据所述板块确定隧道病害位置，具体包括：当所述隧道病害类型为面积类型病害时，将所述面积类病害的中心位置距离所述面积类型病害所在板块右侧施工缝的水平距离作为所述面积类型病害的X坐标，所述面积类型病害的中心位置距离拱顶中心线的垂直距离作为所述面积类型病害的Y坐标，确定所述面积类病害的病害位置。一种高速公路隧道病害位置确定系统，将多个相机布置于相机支架上，所述相机支架设于隧道检测车上，多个所述相机的拍摄角度不同，多个所述相机用于拍摄全部隧道的半幅图像，所述高速公路隧道病害位置确定系统包括：隧道右半幅图像以及隧道左半幅图像获取模块，用于利用所述隧道检查车沿高速公路一侧靠双黄线位置匀速行驶，到达设定位置时调头并继续匀速行驶，获取隧道右半幅图像以及隧道左半幅图像；隧道衬砌展布图生成模块，用于将所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像以拱顶中心线为界，拼接所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像，生成隧道衬砌展布图；所述隧道衬砌展布图的形心位置的横坐标为所述隧道衬砌展布图长度的一半，纵坐标为所述隧道衬砌展布图宽度的一半；多层隧道瓦片图像生成模块，用于根据所述形心位置对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像；板块标记模块，用于新建透明图层，将所述透明图层叠加在第15层的隧道瓦片图像上，并确定施工缝中心位置，依次标记板块；所述透明图层的图层中心与形心坐标一致，所述透明图层的宽高与第15层的隧道瓦片图像的宽高相同；所述板块是以隧道施工时留下的衬砌施工缝为界定义的，从隧道入洞口开始到衬砌施工缝中心的位置，定义为001板块，直至隧道出洞口，标记本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路隧道病害位置确定方法，其特征在于，将多个相机布置于相机支架上，所述相机支架设于隧道检测车上，多个所述相机的拍摄角度不同，多个所述相机用于拍摄全部隧道的半幅图像，所述高速公路隧道病害位置确定方法包括：/n利用所述隧道检查车沿高速公路一侧靠双黄线位置匀速行驶，到达设定位置时调头并继续匀速行驶，获取隧道右半幅图像以及隧道左半幅图像；/n将所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像以拱顶中心线为界，拼接所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像，生成隧道衬砌展布图；所述隧道衬砌展布图的形心位置的横坐标为所述隧道衬砌展布图长度的一半，纵坐标为所述隧道衬砌展布图宽度的一半；/n根据所述形心位置对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像；/n新建透明图层，将所述透明图层叠加在第15层的隧道瓦片图像上，并确定施工缝中心位置，依次标记板块；所述透明图层的图层中心与形心坐标一致，所述透明图层的宽高与第15层的隧道瓦片图像的宽高相同；所述板块是以隧道施工时留下的衬砌施工缝为界定义的，从隧道入洞口开始到衬砌施工缝中心的位置，定义为001板块，直至隧道出洞口，标记多个板块；/n将隧道病害类型划分为长度类型病害以及面积类型病害；/n基于所述隧道病害类型，根据所述板块确定隧道病害位置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高速公路隧道病害位置确定方法，其特征在于，将多个相机布置于相机支架上，所述相机支架设于隧道检测车上，多个所述相机的拍摄角度不同，多个所述相机用于拍摄全部隧道的半幅图像，所述高速公路隧道病害位置确定方法包括：
利用所述隧道检查车沿高速公路一侧靠双黄线位置匀速行驶，到达设定位置时调头并继续匀速行驶，获取隧道右半幅图像以及隧道左半幅图像；
将所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像以拱顶中心线为界，拼接所述隧道右半幅图像和所述隧道左半幅图像，生成隧道衬砌展布图；所述隧道衬砌展布图的形心位置的横坐标为所述隧道衬砌展布图长度的一半，纵坐标为所述隧道衬砌展布图宽度的一半；
根据所述形心位置对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像；
新建透明图层，将所述透明图层叠加在第15层的隧道瓦片图像上，并确定施工缝中心位置，依次标记板块；所述透明图层的图层中心与形心坐标一致，所述透明图层的宽高与第15层的隧道瓦片图像的宽高相同；所述板块是以隧道施工时留下的衬砌施工缝为界定义的，从隧道入洞口开始到衬砌施工缝中心的位置，定义为001板块，直至隧道出洞口，标记多个板块；
将隧道病害类型划分为长度类型病害以及面积类型病害；
基于所述隧道病害类型，根据所述板块确定隧道病害位置。


2.根据权利要求1所述的高速公路隧道病害位置确定方法，其特征在于，所述根据所述形心位置对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像，具体包括：
以所述形心位置为中心，对所述隧道衬砌展布图进行缩小分层处理，生成缩小后的多层隧道瓦片图像；其中，将第14层的隧道瓦片图像的长度和宽度分别缩小为所述第15层的隧道瓦片图像的长度的1/2和宽度的1/2，所述第14层的隧道瓦片图像的总面积为第15层的隧道瓦片图像的总面积的1/4；
分割所述缩小后的多层隧道瓦片图像内每一层的隧道瓦片图像，并以所述每一层的隧道瓦片图像的右上方向为正方向，以所述每一层的隧道瓦片图像的左下方向为负方向，对分割后的隧道瓦片图像进行编号，生成多层隧道瓦片图像，并应用图片引擎加载所述多层隧道瓦片图像，显示不同层级的隧道瓦片图像。


3.根据权利要求1所述的高速公路隧道病害位置确定方法，其特征在于，所述基于所述隧道病害类型，根据所述板块确定隧道病害位置，具体包括：
当所述隧道病害类型为长度类型病害时，将所述长度类型病害的起点位置距离所述长度类型病害所在板块右侧施工缝的水平距离作为所述长度类型病害的起点位置的X坐标，所述长度类型病害的起点位置距离拱顶中心线的垂直距离作为所述长度类型病害的起点位置的Y坐标，确定所述起点位置的起点坐标；
根据所述起点坐标确定所述长度类型病害的终点坐标；
根据所述起点坐标以及所述终点坐标确定所述长度类型病害的病害位置以及走向。


4.根据权利要求3所述的高速公路隧道病害位置确定方法，其特征在于，所述根据所述起点坐标确定所述长度类型病害的终点坐标之前，还包括：
获取所述长度类型病害所占像素的个数，并根据所述长度类型病害所占像素的个数计算所述长度类型病害的长度；
获取所述长度类型病害最宽处的像素个数，并根据所述长度类型病害最宽处的像素个数计算所述长度类型病害的宽度。


5.根据权利要求1所述的高速公路隧道病害位置确定方法，其特征在于，所述基于所述隧道病害类型，根据所述板块确定隧道病害位置，具体包括：
当所述隧道病害类型为面积类型病害时，将所述面积类病害的中心位置距离所述面积类型病害所在板块右侧施工缝的水平距离作为所述面积类型病害的X坐标，所述面积类型病害的中心位置距离拱顶中心线的垂直距离作为所述面积类型病害的Y坐标，确定所述面积类病害的病害位置。


6.一种高速公路隧道病害位置确定系统，其特征在于，将多个相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冠华，王超，王超，崔凯华，武旭娟，王雅静，王凯，
申请(专利权)人：辽宁省交通规划设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21