【技术实现步骤摘要】
本公开涉及隧道施工检测，具体地，涉及一种盾构管片纵面错台量确定方法、装置及电子设备。
技术介绍
1、在隧道的盾构施工过程中，盾构管片拼装质量是影响隧道质量的重要因素，如果盾构管片错台量较大将导致盾构隧道的圆整度不足，可能导致盾构管片之间存在缝隙，从而导致盾构隧道渗水的风险增加。
2、相关场景中，针对盾构管片之间的错台量通常通过手动量测和拍照取样，导致工作量巨大，且由于施工环境中光线较暗，容易出现测量误差和拍照效果不理想，从而造成对盾构管片错位检查的准确度和精准度较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种盾构管片纵面错台量确定方法、装置及电子设备，旨在解决相关场景中对盾构管片错台量检查的准确度和精准度较低的技术问题。
2、为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种盾构管片纵面错台量确定方法，应用于盾构机，所述盾构机上配置有多个测量模块，多个所述测量模块安装在盾构机的油缸底座面的圆周上，所述方法包括：
3、响应于测量所述盾构管片的纵面错台量的指令，从多个所述测量模块中确定测量目标相邻盾构管片的纵面错台量的基准测量模块；
4、通过所述基准测量模块中的红外光源向所述目标相邻盾构管片的迎面发射红外光线，并通过所述基准测量模块中的相机采集所述目标相邻盾构管片的迎面轮廓图像以及所述红外光线在所述迎面上的红外光斑图像；
5、根据所述迎面轮廓图像、所述红外光斑图像以及所述目标相邻盾构管片的实际管片尺寸，确定所述目标相邻盾构
6、根据所述管片缩放比例以及所述转换关系，对所述迎面轮廓图像中所述目标相邻盾构管片的内外轮廓顶点坐标进行缩放及转换，得到所述目标相邻盾构管片中第一盾构管片在拼装缝隙处的第一顶点坐标，以及第二盾构管片在所述拼装缝隙处的第二顶点坐标；
7、根据所述第一顶点坐标以及所述第二顶点坐标，确定所述目标相邻盾构管片的纵面错台量。
8、在其中一种优选的实施方式中，所述响应于测量所述盾构管片的纵面错台量的指令，从多个所述测量模块中确定测量目标相邻盾构管片的纵面错台量的基准测量模块，包括：
9、响应于测量所述盾构管片的纵面错台量的指令，获取所述盾构机的盾尾坐标和盾首坐标；
10、根据所述盾尾坐标、所述盾首坐标以及各所述测量模块中棱镜的初始坐标位置关系，确定各所述测量模块中棱镜的棱镜施工坐标和红外光源的光源施工坐标；
11、根据各所述测量模块对应的所述棱镜施工坐标和所述光源施工坐标，以及目标相邻盾构管片的拼装点坐标，从多个所述测量模块中确定测量所述目标相邻盾构管片的纵面错台量的基准测量模块。
12、其中一种优选的实施方式中，所述通过所述基准测量模块中的红外光源向所述目标相邻盾构管片的迎面发射红外光线，包括：
13、根据所述盾构机的盾尾坐标和盾首坐标，以及所述基准测量模块中的棱镜的初始坐标位置关系，确定所述基准测量模块中棱镜的棱镜施工坐标；
14、根据所述棱镜施工坐标，以及所述基准测量模块中的棱镜的坐标与所述红外光源的坐标之间的对应关系，确定所述红外光源的红外施工坐标；
15、根据所述红外施工坐标，通过所述基准测量模块中的红外光源向所述目标相邻盾构管片的迎面发射红外光线。
16、在其中一种优选的实施方式中，通过所述基准测量模块中的相机采集所述目标相邻盾构管片的迎面轮廓图像以及所述红外光线在所述迎面上的红外光斑图像，包括：
17、通过所述基准测量模块中的激光测距传感器测量所述基准测量模块到所述目标相邻盾构管片的迎面的第一距离；
18、根据所述盾构机的盾尾坐标和盾首坐标，确定所述盾构机相对于水平面的方位角和俯仰角；
19、根据所述第一距离、所述方位角和所述俯仰角以及所述棱镜施工坐标，确定所述红外光线在所述迎面上的光斑坐标；
20、根据所述光斑坐标，通过所述基准测量模块中的相机采集所述目标相邻盾构管片的迎面轮廓图像以及所述红外光线在所述迎面上的红外光斑图像。
21、在其中一种优选的实施方式中，通过如下公式确定所述红外光线在所述迎面上的光斑坐标
22、
23、其中，αi为所述方位角，βi为所述俯仰角，为所述第一距离，为所述棱镜施工坐标中的x轴的坐标，为所述棱镜施工坐标中的y轴的坐标，为所述棱镜施工坐标中的z轴的坐标。
24、在其中一种优选的实施方式中，所述根据所述管片缩放比例以及所述转换关系，对所述迎面轮廓图像中所述目标相邻盾构管片的内外轮廓顶点坐标进行缩放及转换，得到所述目标相邻盾构管片中第一盾构管片在拼装缝隙处的第一顶点坐标，以及第二盾构管片在所述拼装缝隙处的第二顶点坐标，包括：
25、根据所述管片缩放比例对所述迎面轮廓图像中所述目标相邻盾构管片的内外轮廓进行缩放，并对缩放后的内外轮廓进行坐标识别，得到待转换内外轮廓顶点坐标；
26、根据所述转换关系，对待转换内外轮廓顶点坐标进行转换，得到所述目标相邻盾构管片的中第一盾构管片在拼装缝隙处的第一顶点坐标，以及第二盾构管片在所述拼装缝隙处的第二顶点坐标；
27、其中，所述第一顶点坐标包括所述第一盾构管片的内轮廓顶点坐标和外轮廓顶点坐标，所述第二顶点坐标包括所述第二盾构管片的内轮廓顶点坐标和外轮廓顶点坐标。
28、在其中一种优选的实施方式中，所述根据所述第一顶点坐标以及所述第二顶点坐标，确定所述目标相邻盾构管片的纵面错台量，包括：
29、计算所述第一顶点坐标中所述内轮廓顶点坐标与所述第二顶点坐标中所述内轮廓顶点坐标之间的内顶点欧式距离；以及
30、计算所述第一顶点坐标中所述外轮廓顶点坐标与所述第二顶点坐标中所述外轮廓顶点坐标之间的外顶点欧式距离；
31、根据所述内顶点欧式距离以及所述外顶点欧式距离，确定所述目标相邻盾构管片的纵面错台量。
32、在其中一种优选的实施方式中，所述根据所述迎面轮廓图像、所述红外光斑图像以及所述目标相邻盾构管片的实际管片尺寸，确定所述目标相邻盾构管片的管片缩放比例，包括：
33、将所述目标相邻盾构管片的实际管片尺寸与所述红外光斑图像中的所述红外光线的长度的比值，确定为所述目标相邻盾构管片的管片缩放比例。
34、本公开实施例的第二方面，提供一种盾构管片纵面错台量确定装置，应用于盾构机，所述盾构机上配置有多个测量模块，多个所述测量模块安装在盾构机的油缸底座面的圆周上，所述装置包括：
35、第一确定模块，被配置为响应于测量所述盾构管片的纵面错台量的指令，从多个所述测量模块中确定测量目标相邻盾构管片的纵面错台量的基准测量模块；
36、控制模块，被配置为通过所述基准测量模块中的红外光源向所述目标相邻盾构管片的迎面发射红外光线，并通过所述基准测量模块中的相机采集所述目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，应用于盾构机，所述盾构机上配置有多个测量模块，多个所述测量模块安装在盾构机的油缸底座面的圆周上，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，所述响应于测量所述盾构管片的纵面错台量的指令，从多个所述测量模块中确定测量目标相邻盾构管片的纵面错台量的基准测量模块，包括：
3.根据权利要求1所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，所述通过所述基准测量模块中的红外光源向所述目标相邻盾构管片的迎面发射红外光线，包括：
4.根据权利要求3所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，通过所述基准测量模块中的相机采集所述目标相邻盾构管片的迎面轮廓图像以及所述红外光线在所述迎面上的红外光斑图像，包括：
5.根据权利要求4所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，通过如下公式确定所述红外光线在所述迎面上的光斑坐标
6.根据权利要求1所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，所述根据所述管片缩放比例以及所述转换关系，对所述迎面轮廓图像中所述目标相
7.根据权利要求6所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，所述根据所述第一顶点坐标以及所述第二顶点坐标，确定所述目标相邻盾构管片的纵面错台量，包括：
8.根据权利要求1-7中任一项所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，所述根据所述迎面轮廓图像、所述红外光斑图像以及所述目标相邻盾构管片的实际管片尺寸，确定所述目标相邻盾构管片的管片缩放比例，包括：
9.一种盾构管片纵面错台量确定装置，其特征在于，应用于盾构机，所述盾构机上配置有多个测量模块，多个所述测量模块安装在盾构机的油缸底座面的圆周上，所述装置包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，应用于盾构机，所述盾构机上配置有多个测量模块，多个所述测量模块安装在盾构机的油缸底座面的圆周上，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，所述响应于测量所述盾构管片的纵面错台量的指令，从多个所述测量模块中确定测量目标相邻盾构管片的纵面错台量的基准测量模块，包括：
3.根据权利要求1所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，所述通过所述基准测量模块中的红外光源向所述目标相邻盾构管片的迎面发射红外光线，包括：
4.根据权利要求3所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，通过所述基准测量模块中的相机采集所述目标相邻盾构管片的迎面轮廓图像以及所述红外光线在所述迎面上的红外光斑图像，包括：
5.根据权利要求4所述的盾构管片纵面错台量确定方法，其特征在于，通过如下公式确定所述红外光线在所述迎面上的光斑坐标
6.根据权利要求1所述的盾...
【专利技术属性】
技术研发人员：王龙驹，徐胜，王慈航，付凯凯，匡余，刘泉，皇甫鹏岗，王大源，焦虹雨，杨甜甜，
申请(专利权)人：中交天和机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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