[發明專利]一種用于公路隧道病害檢測的圖像采集裝置及方法

有效

• 申請號: 201610828669.9
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106323986B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 段英杰;劉曉;薛春明;劉博;李洋;孫貝;劉蓬
• 申請（專利權）人: 山西省交通科學研究院
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

本發明公開一種用于公路隧道病害檢測的圖像采集裝置及方法。所述圖像采集裝置包括視覺檢測裝置和車載固定裝置；所述視覺檢測裝置包括支撐框架、三組相機組件、三維掃描儀、掃描儀固定裝置、掃描儀支撐梁等；所述車載固定裝置包括調心平臺、回轉裝置、定位機構、支撐板、支撐座、支撐梁等。所述用于公路隧道病害檢測的圖像采集方法應用上述用于公路隧道病害檢測的圖像采集裝置。本發明僅使用三組相機組件即可完成整條隧道表面病害圖像信息的采集，大大降低了設備成本，另外該裝置整體采用航空材料，最大程度上減輕了設備主體的質量，可方便的搭載在普通越野車上，使隧道病害檢測更為簡便，具有良好的經濟效益與社會效益。

技術領域

本發明屬于隧道圖像采集技術領域，具體而言，涉及一種用于公路隧道病害檢測的圖像采集裝置及方法。

背景技術

公路隧道的主體是人工地下結構，處于天然介質的環境中；由于地質條件、氣候條件和運營過程中各種因素的影響，隧道表面極易出現滲漏水、襯砌裂損、隧道凍害、襯砌腐蝕等病害，這些病害影響了隧道的安全性與舒適性，更在一定程度上威脅著隧道的正常運營。

當前隧道病害檢測主要有兩種方式：第一種是人工檢測，此種檢測方式存在諸多弊端，首先是隧道內空間本來就狹小，檢測時需進行一定程度上的交通管制，容易造成交通擁堵且存在安全隱患；另外，人工檢測不僅檢測效率低、主觀程度大，而且無法對隧道表面進行完全檢測，容易漏檢；第二種是隧道病害檢測車，目前國外已經采用隧道病害檢測車，但是進口的檢測車價格昂貴，且實用性不強，不適合我國國情；隧道病害檢測車核心部件是圖像采集裝置，圖像采集裝置中相機組件的數量是限制病害檢測車價格居高不下的一個重要原因。因此急需成本低、圖像質量高、操作簡便的公路隧道病害圖像采集裝置。

發明內容

為了解決上述問題，本發明將機器視覺技術引入檢測領域，提出一種用于公路隧道病害檢測的圖像采集裝置及其實施方法。本發明采用的技術方案如下：

一種用于公路隧道病害檢測的圖像采集裝置，包括視覺檢測裝置和車載固定裝置，其特征在于：

所述視覺檢測裝置包括支撐框架7、一號相機組件8、二號相機組件9、三號相機組件10、三維掃描儀11、掃描儀支架12、掃描儀安裝板14、掃描儀支撐梁13；所述支承框架7是由水平支撐桿701、橫向連接桿702、相機組件限位板703、法向組件支撐桿704、連接件705、斜向組件支撐桿706、水平組件支撐桿707、法向支撐桿708、支座709組成，各個支撐桿通過連接件705和支座709組成支承框架7，用于承載相機組件和三維掃描儀11；所述圖像采集組件802通過螺栓聯接與相對應的銳角安裝板801、鈍角安裝板803緊固，組成三組相機組件，三組相機組件通過T型螺栓與所述支撐框架7緊固；掃描儀安裝板14通過T型螺栓固定于掃描儀支撐梁13上，三維掃描儀11通過螺栓聯接與掃描儀支架12和掃描儀安裝板14緊固；

所述車載固定裝置包括調心平臺5、回轉裝置4、定位機構6、支撐板3、支撐座2、支撐梁1；所述調心平臺5上表面與所述支撐框架7底面連接、下表面與回轉裝置4轉動環連接，所述回轉裝置4固定環與支撐板3上表面連接，支撐板3邊緣布置有安裝孔，支撐梁1通過支撐座2與所述支撐板3連接；調心平臺5與支撐板3通過定位機構6連接緊固，實現回轉裝置4的止動，所述支撐梁1固定鉸接于車輛行李架上。

所述相鄰兩組相機組件的安裝角度為30～60°，所述銳角安裝板801、鈍角安裝板803由兩塊板材焊接而成，其中α+β＝180°，α的角度范圍95～100°，γ的角度范圍為80～90°，且面S1與面S2在同一平面上。

所述調心平臺為偏心結構，其中心與重心之間的偏移量為0～30mm。

所述回轉裝置4可以是回轉支承或者回轉驅動或者液壓回轉裝置或者軸承與軸組合結構；所述定位機構6可以是定位螺栓或者定位銷軸或者定位卡子或者回轉裝置4自帶的自鎖裝置。