【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道安全检测领域，具体而言，涉及一种隧道检测方法和系统。
技术介绍
1、我国轨道交通与高速公路网络庞大，在隧道与轨道长期服役过程中，由于地质环境、车辆负载等因素，隧道与隧道内的路基均会发生变形、开裂、破损等病害。隧道管道内壁零点几毫米的形变就可能预示着隧道可能正面临着严重的安全隐患，需要尽快进行对应处理。
2、目前一般采用人工检测的方式对这些基础设置进行专项检查。人工检测存在记录精准度不高、人力成本高、效率低等问题。近年来，也出现了一些基于激光扫描的自动化隧道变形检测设备。然而，由于隧道安全对于生产运输有着重大的影响，一旦隧道安全出现问题，就会对相关财产和人员生命构成重大威胁。因此隧道检测的精度要求极高，比如地铁盾构隧道，其收敛变形达到1-2mm就需要发出警报，裂缝宽度达到0.2mm以上就需要持续关注，否则容易造成后续渗水、剥落等次生病害，影响隧道结构寿命。在相关规范，例如：gb50026-2007工程测量规范的地下工程变形监测一节中也明确地下建(构)筑物的结构变形监测精度应优于三等形变测量精度(1mm)。
3、在现有的基于连续扫描方式的各类隧道检测方法中，由于存在车辆振动、单一收敛截面内多台光学设备输出点云的拼接误差等影响，其空间分辨率和变形测量精度都达不到1mm，无法满足工程监测对变形与裂缝识别的要求。例如：申请号为201110281700.9的专利技术专利公开了一种基于机器视觉技术的隧道病害快速调查系统及调查方法，其通过将机器视觉子系统，激光测距子系统，光电测速子系统安装在承载车上对隧
4、综上，本领域需要提供一种隧道检测方法和系统，其能够克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种隧道检测方法和系统，其能够解决现有技术存在的问题。本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现。
2、本专利技术的一个实施方式提供了一种隧道检测方法，其包括多个步骤：
3、步骤1：沿隧道前进预设距离，其中预设距离小于等于扫描组件在隧道延伸方向上视野的宽度；
4、步骤2：停止前进，绕水平轴旋转扫描组件，通过扫描组件获得隧道在当前位置所处隧道切面的轮廓切线图像；
5、步骤3：记录当前的拍摄位置和轮廓切线图像；以及
6、步骤4：判断是否达到隧道终点，若“是”，方法结束；若“否”，再次执行步骤1。
7、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测方法，其中扫描组件使用三角激光原理获得隧道在当前位置所处隧道切面在扫描组件视野宽度范围内的轮廓切线图像。
8、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测方法，其中扫描组件包括线激光器和相机，线激光器和相机分开设置，相机对准线激光器的照射位置且相机的拍摄方向与线激光器的照射方向之间形成大于0°的夹角。
9、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测方法，其中预设的角度范围为以垂直向下为0°，沿顺时针方向或逆时针方向在隧道切面内旋转0°至360°的角度范围。
10、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测方法，其中步骤4：判断是否达到隧道终点包括：
11、步骤41：判断是否达到隧道终点，若“是”，执行步骤42；若“否”，再次执行步骤1；
12、步骤42：上传记录的拍摄位置和轮廓切线图像；以及
13、步骤43：根据拍摄位置和轮廓切线图像判断隧道是否发生病变并确定病变位置。
14、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测方法，其中步骤43：根据拍摄位置和轮廓切线图像判断隧道是否发生病变并确定病变位置包括：
15、步骤431：通过对相邻轮廓切线图像与3d点云数据进行拼接，建立隧道的整体轮廓切线图像和/或3d轮廓模型；以及
16、步骤432：根据隧道的整体轮廓切线图像和/或3d轮廓模型判断隧道是否发生病变并确定病变位置。
17、本专利技术的另一个实施方式提供了一种隧道检测系统，其包括移动组件、旋转组件、扫描组件和控制组件，控制组件分别与移动组件、旋转组件和扫描组件电连接，移动组件驱动隧道检测系统沿隧道前进预设距离，其中预设距离小于等于扫描组件在隧道延伸方向上视野的宽度；控制组件使移动组件停止前进，旋转组件使扫描组件绕水平轴旋转，通过扫描组件获得摄影测量系统所处位置的隧道切面在扫描组件视野宽度范围内的轮廓切线图像；控制组件判断是否隧道检测系统达到隧道终点时，隧道检测系统停止工作。
18、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测系统，其中扫描组件包括线激光器和相机，线激光器和相机分开设置，相机对准线激光器的照射位置且相机的拍摄方向与线激光器的照射方向之间形成大于0°的夹角。
19、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测系统，其中旋转组件使相机和线激光器绕水平轴在预设的角度范围内旋转，预设的角度范围为以垂直向下为0°，沿顺时针方向或逆时针方向在隧道切面内旋转0°至360°的角度范围。
20、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测系统，其中隧道检测系统还包括客户端和云端平台，客户端与控制组件通信连接，云端平台与客户端通信连接，控制组件将记录的拍摄位置和轮廓切线图像传输至客户端，用户在客户端查看拍摄位置和轮廓切线图像，客户端将拍摄位置和轮廓切线图像上传至云端平台。
21、根据本专利技术的上述一个实施方式提供的隧道检测系统，其中云端平台根据上传的拍摄位置和轮廓切线图像判断隧道是否发生病变并确定病变位置。
22、根据本专利技术实施方式的隧道检测方法的优点在于：扫描系统在相对静止的情况下进行测量，不受车辆运行时的振动干扰；使用三角激光原理获得轮廓切线图像与深度信息，并直接轮廓切线图像对病害进行识别，能够识别隧道内表面0.1毫米级别的形变，病害识别能力强且测量精度高；通过图像校正算法可以获取较高精度的3d点云与灰度图像融合的多维数据，能够形成图像纹理和3d尺寸相结合的一体化隧道模型，方便用户了解隧道的整体状态，也为后续ai分析提供了一个基础数字模型底座，通过分析程序可以自动识别出裂缝、渗水、破损等病害，并标注在这个底座中。
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1.一种隧道检测方法，其特征在于，其包括多个步骤：
2.根据权利要求1所述的隧道检测方法，其特征在于，扫描组件使用三角激光原理获得隧道在当前位置所处隧道切面在扫描组件视野宽度范围内的轮廓切线图像。
3.根据权利要求2所述的隧道检测方法，其特征在于，扫描组件包括线激光器和相机，线激光器和相机分开设置，相机对准线激光器的照射位置且相机的拍摄方向与线激光器的照射方向之间形成大于0°的夹角。
4.根据权利要求3所述的隧道检测方法，其特征在于，预设的角度范围为以垂直向下为0°，沿顺时针方向或逆时针方向在隧道切面内旋转0°至360°的角度范围。
5.根据权利要求1所述的隧道检测方法，其特征在于，步骤4：判断是否达到隧道终点包括：
6.根据权利要求1所述的隧道检测方法，其特征在于，步骤43：根据拍摄位置和轮廓切线图像判断隧道是否发生病变并确定病变位置包括：
7.一种隧道检测系统，其特征在于，其包括移动组件、旋转组件、扫描组件和控制组件，控制组件分别与移动组件、旋转组件和扫描组件电连接，移动组件驱动隧道检测系统沿隧道前进预设
8.根据权利要求7所述的隧道检测系统，其特征在于，扫描组件包括线激光器和相机，线激光器和相机分开设置，相机对准线激光器的照射位置且相机的拍摄方向与线激光器的照射方向之间形成大于0°的夹角。
9.根据权利要求8所述的隧道检测系统，其特征在于，旋转组件使相机和线激光器绕水平轴在预设的角度范围内旋转，预设的角度范围为以垂直向下为0°，沿顺时针方向或逆时针方向在隧道切面内旋转0°至360°的角度范围。
10.根据权利要求7所述的隧道检测系统，其特征在于，隧道检测系统还包括客户端和云端平台，客户端与控制组件通信连接，云端平台与客户端通信连接，控制组件将记录的拍摄位置和轮廓切线图像传输至客户端，用户在客户端查看拍摄位置和轮廓切线图像，客户端将拍摄位置和轮廓切线图像上传至云端平台。
11.根据权利要求10所述的隧道检测系统，其特征在于，云端平台根据上传的拍摄位置和轮廓切线图像判断隧道是否发生病变并确定病变位置。
...【技术特征摘要】
1.一种隧道检测方法，其特征在于，其包括多个步骤：
2.根据权利要求1所述的隧道检测方法，其特征在于，扫描组件使用三角激光原理获得隧道在当前位置所处隧道切面在扫描组件视野宽度范围内的轮廓切线图像。
3.根据权利要求2所述的隧道检测方法，其特征在于，扫描组件包括线激光器和相机，线激光器和相机分开设置，相机对准线激光器的照射位置且相机的拍摄方向与线激光器的照射方向之间形成大于0°的夹角。
4.根据权利要求3所述的隧道检测方法，其特征在于，预设的角度范围为以垂直向下为0°，沿顺时针方向或逆时针方向在隧道切面内旋转0°至360°的角度范围。
5.根据权利要求1所述的隧道检测方法，其特征在于，步骤4：判断是否达到隧道终点包括：
6.根据权利要求1所述的隧道检测方法，其特征在于，步骤43：根据拍摄位置和轮廓切线图像判断隧道是否发生病变并确定病变位置包括：
7.一种隧道检测系统，其特征在于，其包括移动组件、旋转组件、扫描组件和控制组件，控制组件分别与移动组件、旋转组件和扫描组件电连接，移动组件驱动隧道检测系统沿隧道前进预设距离，其中预设距离小于等于扫描组件在隧道延伸方向上视野的宽度；控制组件...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆意，姚鸿梁，徐辉，宋爽，
申请(专利权)人：浙江同禾传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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