[發(fā)明專利]一種基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810699265.3
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109100364A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李祥;蘇力;鄒澤亞;彭濤武;武同;李本忠;陸少剛
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州國翌科技有限公司;成都希格瑪光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲

1.一種基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括控制處理模塊(2)、至少一組圖像采集單元(5)，所述圖像采集單元(5)包括補光光源(51)、第一相機(52)和窄帶光譜相機(53)；

所述控制處理模塊(2)分別連接所述補光光源(51)、第一相機(52)、窄帶光譜相機(53)的觸發(fā)端，所述控制處理模塊(2)按設(shè)定的時間間隔同步觸發(fā)所述補光光源(51)、第一相機(52)和窄帶光譜相機(53)；

所述第一相機(52)、窄帶光譜相機(53)的圖像信息輸出端連接所述控制處理模塊(2)的圖像信息輸入端，所述補光光源(51)輸出光斑覆蓋所述第一相機(52)和窄帶光譜相機(53)的視場。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于,還包括時序控制模塊(3)；

所述控制處理模塊(2)的同步信號輸出端連接所述時序控制模塊(3)同步信號輸入端，所述時序控制模塊(3)的補光光源延時控制輸出端連接所述補光光源觸發(fā)端，所述時序控制模塊(3)的相機延時控制輸出端連接所述第一相機(52)、窄帶光譜相機(53)的觸發(fā)端，所述控制處理模塊(2)按設(shè)定的時間間隔向所述時序控制模塊(3)發(fā)送觸發(fā)信號，所述時序控制模塊(3)接收到觸發(fā)信號后，同步觸發(fā)所述補光光源(51)、第一相機(52)和窄帶光譜相機(53)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于,所述第一相機(51)、窄帶光譜相機(52)的水平高度一致,所述補光光源(51)輸出光波長包含可見光波長及近紅外光波長。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于,該系統(tǒng)安裝于檢測車(1)上，所述圖像采集單元(5)安裝于傳動裝置(6)上，所述傳動裝置(6)通過連接件(4)與檢測車(1)連接，所述控制處理模塊(2)控制所述傳動裝置(6)轉(zhuǎn)動。

5.一種基于權(quán)利要求1-4任一項所述的基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)的病害監(jiān)測方法，其特征在于,包括以下步驟：

S1、采用權(quán)利要求1-4任一項所述的基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)對隧道進行病害監(jiān)測，得到第一相機(52)和第二相機(53)采集的圖像信息；

S3、控制處理模塊(2)對第一相機(52)和第二相機(53)分別獲取的同一目標物的圖像進行配準；

S4、控制處理模塊(2)對窄帶光譜相機(53)配準后的圖像進行灰度偏移量調(diào)整，使得兩幅圖像的背景圖像的灰度值一致；

S5、對兩幅圖像做差處理，獲得消除背景圖像的融合后的圖像；

S6、對融合后的圖像進行濾波及二值化處理，并判斷整幅圖像的灰度值是否為零，若整幅圖像的灰度值為零，則此圖像內(nèi)無病害特征，若整幅圖像的灰度值不為零，則判定有病害特征。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的病害監(jiān)測方法，其特征在于，還包括步驟S7，當判定當前圖像有病害特征時，對做差后的圖像進行區(qū)域框定，并對框定后的區(qū)域進行閾值判定；

根據(jù)不同病害在窄帶光譜下的反射系數(shù)不一樣，從而得到病害的類型。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的病害監(jiān)測方法，其特征在于，還包括步驟S8、當判定當前圖像有病害特征時，對該圖像進行二值化處理，計算該圖像中灰度值不為零的像素點的數(shù)量，根據(jù)每一個像素點所對應的實際大小乘以灰度值不為零的像素點的數(shù)量，從而得到病害的面積。