[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

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• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109100364A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 李祥;蘇力;鄒澤亞;彭濤武;武同;李本忠;陸少剛
• 申請（專利權）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所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲

發(fā)明提出了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，該系統(tǒng)基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)，包括控制處理模塊、至少一組圖像采集單元，所述圖像采集單元包括補光光源、第一相機和窄帶光譜相機；所述控制處理模塊分別連接所述補光光源、第一相機、窄帶光譜相機的觸發(fā)端，所述控制處理模塊按設定的時間間隔同步觸發(fā)所述補光光源、第一相機和窄帶光譜相機；所述第一相機、窄帶光譜相機的圖像信息輸出端連接所述控制處理模塊的圖像信息輸入端，所述補光光源輸出光斑覆蓋所述第一相機和窄帶光譜相機的視場。該系統(tǒng)結構簡單，能快速準確的完成對隧道病害的檢測。

技術領域

本發(fā)明涉及安全檢測及光譜分析領域，具體涉及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。

背景技術

目前我國已成為擁有隧道數(shù)量最多的國家，同時也是隧道病害最嚴重的國家之一，隧道病害主要有滲漏水、管片損傷等。隧道健康問題的日益突出，隧道安全已成為社會廣泛關注的問題；如何對現(xiàn)役營運隧道以及在建隧道進行健康評估和實時監(jiān)測就變得尤為重要。

目前對于隧道病害監(jiān)測，主要靠人工巡視，需要大量人員參與，巡檢周期長，難以在第一時間發(fā)現(xiàn)病害。近年有相關單位提出了自動化隧道表面病害采集系統(tǒng)，主要是采用面陣或者線陣相機對隧道內部進行實時圖像采集，并將采集到的圖像進行存儲后再對圖像進行拼接及算法識別病害。此類方法算法都在服務器端，缺點是圖像數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)量大、病害識別算法復雜、病害識別精度不夠高。

發(fā)明內容

為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供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。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出了一種基于光譜分析的隧道病害監(jiān)測系統(tǒng)，包括控制處理模塊、至少一組圖像采集單元，所述圖像采集單元包括補光光源、第一相機和窄帶光譜相機；

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

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

第一相機通過補光光源照射，獲得被拍攝目標反射的可見光光譜對應的灰度圖像；窄帶光譜相機通過補光光源照射，獲得被拍攝目標反射的特定波長的紅外線光譜對應的灰度圖像；由于病害，如裂縫、水、油脂，在不同光波長的反射系數(shù)不一樣，從而能夠發(fā)現(xiàn)病害，并對病害類型加以區(qū)分。該系統(tǒng)結構簡單，能快速準確的完成對隧道病害的檢測。

進一步的，還包括時序控制模塊；

所述控制處理模塊的同步信號輸出端連接所述時序控制模塊同步信號輸入端，所述時序控制模塊的補光光源延時控制輸出端連接所述補光光源觸發(fā)端，所述時序控制模塊的相機延時控制輸出端連接所述第一相機、窄帶光譜相機的觸發(fā)端，所述控制處理模塊按設定的時間間隔向所述時序控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號，所述時序控制模塊接收到觸發(fā)信號后，同步觸發(fā)所述補光光源、第一相機和窄帶光譜相機。這能更好的同步觸發(fā)補光光源、第一相機和窄帶光譜相機。

進一步的，所述第一相機、窄帶光譜相機的水平高度一致,所述補光光源輸出光波長包含可見光波長及近紅外光波長。這使得第一相機、窄帶光譜相機所采集圖像一致，圖像效果更好。

進一步的，該系統(tǒng)安裝于檢測車上，所述圖像采集單元安裝于傳動裝置上，所述傳動裝置通過連接件與檢測車連接，所述控制處理模塊控制所述傳動裝置轉動。這為隧道病害監(jiān)測提供了便利。

本發(fā)明還提出了一種基于上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，包括以下步驟：

S1、采用上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，得到第一相機和第二相機采集的圖像信息；