[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 |
| 地址: | 311200 浙江省杭州市蕭山區(qū)*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 相機 窄帶光譜 控制處理模塊 補光光源 隧道病害 光譜分析 監(jiān)測系統(tǒng) 圖像采集單元 圖像信息輸入 輸出端連接 采集單元 輸出光斑 同步觸發(fā) 圖像信息 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 觸發(fā)端 組圖像 監(jiān)測 視場 檢測 覆蓋 | ||
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。
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