洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置制造方法及图纸

本申请适用于地下洞室缺陷检测技术领域，具体涉及一种洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，包括图像采集部、照明部、控制系统；图像采集部具有多个图像采集器，多个图像采集器在同一平面内沿着圆周方向间隔均匀布设；照明部具有两套，两套照明部对称设于图像采集部的两侧，照明部具有多个照明区，每个照明区用于对应的图像采集器的照明，图像采集部与照明部为一体式结构，控制系统用以控制照明区的光照强度。旨在解决现有技术中存在的现有辅助照明装置和图像采集系统一体化、联动性功能较差，导致洞室表面光照效果不均匀，以及不能较好协同发光部件与图像观察设备的视点与视角，造成阴影而降低地下洞室表面缺陷识别可靠性的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置


[0001]本申请涉及地下洞室缺陷检测
，更具体地说，是涉及一种洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置。

技术介绍

[0002]地下洞室在高速公路、轨道地铁、电站地下厂房以及输水管线工程中得到广泛应用，这些洞室一般洞径规模宏大，且有一定埋深；为提高地下洞室的稳定性，洞室表面大量采用喷锚支护或钢筋混凝土撑起衬砌进行保护。
[0003]地下洞室工程在长期运行过程中，受环境温度变化、外部岩土压力、地下水侵蚀等，以及洞内承载设施与物质长时间荷载作用的影响，在荷载和运行环境的交变、持续作用下，地下洞室表面防护设施更容易发生老化现象，出现裂缝、渗水或表层混凝土剥蚀脱落等缺陷情况。这些缺陷通常会威胁地下洞室的安全稳定运行，从而影响基础设施工程的整体功能发挥。
[0004]因此，针对地下洞室工程定期或不定期开展缺陷检测是保证基础设施工程安全可靠运行的有效手段。地下洞室表面缺陷可通过人工巡检发现。人工巡查观察到缺陷部位后，一般借助量测工具对缺陷位置、分布和大小进行定量测量，据此分析研判是否影响建筑物的安全运行，从而确定后续的维修保养策略。人工巡查工作因其缺陷识别直观明确，从而在地下洞室的日常维护与检测工作中得到普遍应用。
[0005]随着人工智能与图像识别技术的发展，依靠图像采集技术与计算机视觉测量技术，代替人工巡查实现地下洞室表面缺陷的快速检测，已成为现阶段新兴检测技术与检测装备发展研究的方向。
[0006]现阶段常用的基于激光点云或图像视觉的地下洞室检测装备的辅助照明装置与图像采集系统一体化、联动性功能较差，灯光布局存在结构性缺陷，导致洞室表面光照强度不均匀，图像质量受洞室环境条件影响大，且操作使用的便利性也存在一定缺陷。且现有装置不能较好协同发光部件与图像观察设备的视点与视角，导致地下洞室内隔空构筑物、照明灯具本身以及图像采集装置等部件，容易在洞室表面出现相互遮挡阴影。这些阴影实际造成了图像采集信息的光影“污染”，部分“污染”光影信息与洞室表面裂缝场景极为相似。这些不利因素大幅降低了地下洞室表面缺陷识别的可靠性。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于提供一种洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，旨在解决现有技术中存在的现有辅助照明装置和图像采集系统一体化、联动性功能较差，导致洞室表面光照强度不均匀，以及不能较好协同发光部件与图像观察设备的视点与视角，造成阴影而降低地下洞室表面缺陷识别可靠性的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是提供一种洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，包括：
[0009]图像采集部，所述图像采集部具有多个图像采集器，多个所述图像采集器在同一平面内沿着圆周方向间隔均匀布设；
[0010]照明部，所述照明部具有两套，两套所述照明部对称设于所述图像采集部的两侧，所述照明部具有多个照明区，每个照明区用于对应的所述图像采集器的照明，所述图像采集部与所述照明部为一体式结构，以及
[0011]控制系统，所述控制系统用于控制所述照明区的光照强度。
[0012]在其中一个实施例中，多个所述图像采集器在同一圆环形上的摆放方向为圆环形的半径方向，且采集端所朝方向背离所述圆环形的圆心，多个所述图像采集器到所述圆心的距离相等。
[0013]在其中一个实施例中，所述照明区为设于图像采集器两侧的照明平面，所述照明平面垂直于对应图像采集器的采集端所朝方向。
[0014]在其中一个实施例中，所述照明部包括至少一个光源段，所述光源段为由多个照明区首尾连接而形成的截面为正多边形的柱状结构，所述光源段的照明区的数量大于或等于所述图像采集器的数量。
[0015]在其中一个实施例中，所述照明区包括散热底座、在散热底座上呈多排多列形式设置的灯珠以及封装所述灯珠的透光防水雾面板，在所述照明部远离所述图像采集部的一端设置有环形光源。
[0016]在其中一个实施例中，所述图像采集器为安装有工业镜头的工业相机，所述图像采集部还包括观测系统固定盘，所述图像采集器安装在所述观测系统固定盘上，所述观测系统固定盘上还设有遮光罩。
[0017]在其中一个实施例中，在所述照明部的侧部还设有侧板，所述侧板以及观测系统固定盘之间还穿设有固定杆以使所述照明部和所述图像采集部形成一体式结构。
[0018]在其中一个实施例中，所述控制系统包括照明控制部和上位控制部，所述照明控制部用于控制所述照明区的发光强度，所述照明控制部还电连接所述上位控制部以接收所述上位控制部的信号，所述图像采集部受控于所述上位控制部。
[0019]在其中一个实施例中，所述照明控制部包括数字调光控制器，所述数字调光控制器用于控制一个光源段的照明区，所述数字调光控制器的通道数不少于单个光源段的照明区数量。
[0020]在其中一个实施例中，所述照明控制部还包括稳压电源和继电器，所述稳压电源用于降低照明区的电压波动，所述继电器用于控制模式的切换。
[0021]本申请提供的洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置与现有技术相比，图像采集部与照明部为一体式结构，照明部为两套且分别设于图像采集部的两侧，且两个照明部对称设置在图像采集部的两侧，使得照明部和图像采集部具有较好的联动性，灯光布局得到了优化，使得洞室表面光照强度均匀，操作便利。再者，本装置的照明部具有多个照明区，每个照明区用于对应的图像采集器进行照明，使得照明部能够较好的协同图像采集器的视点和视角，且由于图像采集器在圆周方向间隔均匀布设，形成了360度环形照射，不会在洞室表面形成相互遮挡的阴影，避免了光影污染，保证了地下洞室表面缺陷探测识别的可靠性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0023]图1为本申请实施例提供的洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置的结构示意图；
[0024]图2为图1在A
‑
A方向的剖视结构示意图。
[0025]图中，1、图像采集部；2、图像采集器；3、照明部；4、照明区；5、光源段；6、散热底座；7、环形光源；8、观测系统固定盘；9、遮光罩；10、侧板；11、固定杆；12、数字调光控制器；13、工业相机；14、工业镜头；15、灯珠。
具体实施方式
[0026]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，其特征在于，包括：图像采集部，所述图像采集部具有多个图像采集器，多个所述图像采集器在同一平面内沿着圆周方向间隔均匀布设；照明部，所述照明部具有两套，两套所述照明部对称设于所述图像采集部的两侧，所述照明部具有多个照明区，每个照明区用于对应的所述图像采集器的照明，所述图像采集部与所述照明部为一体式结构，以及控制系统，所述控制系统用于控制所述照明区的光照强度。2.如权利要求1所述的洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，其特征在于，多个所述图像采集器在同一圆环形上的摆放方向为圆环形的半径方向，且采集端所朝方向背离所述圆环形的圆心，多个所述图像采集器到所述圆心的距离相等。3.如权利要求1所述的洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，其特征在于，所述照明区为设于图像采集器两侧的照明平面，所述照明平面垂直于对应图像采集器的采集端所朝方向。4.如权利要求1所述的洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，其特征在于，所述照明部包括至少一个光源段，所述光源段为由多个照明区首尾连接而形成的截面为正多边形的柱状结构，所述光源段的照明区的数量大于或等于所述图像采集器的数量。5.如权利要求1所述的洞室表面缺陷照明和图像采集一体式装置，其特征在于，所述照明区包括散热底座、在散热底座上呈多排多列形式设置的灯珠以及封装所述灯珠的透光防水雾面板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志权，叶松，郑学东，贾东远，张薇，王莹，闻世强，熊浩，周坤，刘晓亮，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院广东粤海水务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：