[發(fā)明專利]隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910540599.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110346807A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王耀東;朱力強(qiáng);余祖俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S17/06
• 分類號(hào): G01S17/06;G01S17/08;G01S17/87
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉亞飛

1.一種隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，包括設(shè)置于檢測(cè)車上的激光掃描裝置、多個(gè)相機(jī)、第一相機(jī)位置調(diào)整裝置及處理單元；

所述激光掃描裝置與所述處理單元連接，用于采集隧道的隧道輪廓數(shù)據(jù)；

所述第一相機(jī)位置調(diào)整裝置與所述處理單元連接，用于在所述處理單元的控制下調(diào)整所述多個(gè)相機(jī)與所述檢測(cè)車的相對(duì)位置；

所述處理單元用于根據(jù)所述隧道輪廓數(shù)據(jù)確定隧道斷面的中心點(diǎn)位置及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，并根據(jù)所述隧道斷面的中心點(diǎn)位置及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，控制所述第一相機(jī)位置調(diào)整裝置調(diào)整所述多個(gè)相機(jī)與所述檢測(cè)車的相對(duì)位置，使所述多個(gè)相機(jī)的圖像采集中心與所述隧道斷面的中心點(diǎn)重合，進(jìn)而采集所述隧道的隧道內(nèi)壁圖像數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)相機(jī)設(shè)置于一相機(jī)支架上，所述相機(jī)支架可相對(duì)所述檢測(cè)車移動(dòng)；

所述相機(jī)支架與所述第一相機(jī)位置調(diào)整裝置機(jī)械連接，所述第一相機(jī)位置調(diào)整裝置在所述處理單元的控制下調(diào)整所述相機(jī)支架與所述檢測(cè)車的相對(duì)位置；

所述處理單元根據(jù)所述激光掃描裝置采集的數(shù)據(jù)確定隧道斷面的中心點(diǎn)位置及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，調(diào)整所述相機(jī)支架與所述檢測(cè)車的相對(duì)位置，使所述多個(gè)相機(jī)的圖像采集中心與所述隧道斷面的中心點(diǎn)重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述相機(jī)支架為圓形，所述多個(gè)相機(jī)的圖像采集中心與所述相機(jī)支架的圓心重合，所述多個(gè)相機(jī)沿所述相機(jī)支架的圓形外沿等間距設(shè)置；

所述處理單元根據(jù)所述激光掃描裝置采集的數(shù)據(jù)確定隧道斷面的中心點(diǎn)位置及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，調(diào)整所述相機(jī)支架與所述檢測(cè)車的相對(duì)位置，使所述相機(jī)支架的圓心與所述隧道斷面的中心點(diǎn)重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包括分別與所述多個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)第二相機(jī)位置調(diào)整裝置，每個(gè)所述第二相機(jī)位置調(diào)整裝置與所述處理單元連接，用于在所述處理單元的控制下調(diào)整對(duì)應(yīng)相機(jī)與所述相機(jī)支架的相對(duì)位置；

所述處理單元還用于根據(jù)所述隧道輪廓數(shù)據(jù)及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，分別控制每個(gè)所述第二相機(jī)位置調(diào)整裝置調(diào)整對(duì)應(yīng)的相機(jī)在所述相機(jī)支架上的相對(duì)位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)相機(jī)還與所述處理單元連接；

所述處理單元還用于根據(jù)所述隧道輪廓數(shù)據(jù)及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，分別計(jì)算每個(gè)所述相機(jī)與所述隧道的內(nèi)壁之間的距離；

根據(jù)每個(gè)所述相機(jī)與所述隧道的內(nèi)壁之間的距離，調(diào)整該相機(jī)的鏡頭型號(hào)或鏡頭焦距。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包括分別與所述多個(gè)相機(jī)對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)所述相機(jī)視角調(diào)整裝置，每個(gè)所述相機(jī)視角調(diào)整裝置與所述處理單元連接，用于在所述處理單元的控制下調(diào)整對(duì)應(yīng)相機(jī)的拍攝角度；

所述處理單元還用于根據(jù)所述隧道輪廓數(shù)據(jù)及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，分別控制每個(gè)所述相機(jī)視角調(diào)整裝置調(diào)整對(duì)應(yīng)相機(jī)的拍攝角度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包括行駛里程獲取裝置，所述行駛里程獲取裝置與所述處理單元連接，用于獲取所述隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備在隧道中的當(dāng)前行駛里程；

所述處理單元還用于根據(jù)所述當(dāng)前行駛里程對(duì)所述激光掃描裝置當(dāng)前采集的隧道輪廓數(shù)據(jù)和所述多個(gè)相機(jī)當(dāng)前采集的隧道內(nèi)壁圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)相機(jī)中，相鄰兩個(gè)相機(jī)的拍攝范圍存在重疊部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括至少兩個(gè)激光掃描裝置，所述至少兩個(gè)激光掃描裝置中，相鄰的兩個(gè)激光掃描裝置的掃描范圍存在重疊部分。

10.一種隧道數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的隧道數(shù)據(jù)采集設(shè)備；所述方法包括：

通過(guò)所述激光掃描裝置采集隧道的隧道輪廓數(shù)據(jù)；

通過(guò)所述處理單元根據(jù)所述隧道輪廓數(shù)據(jù)確定隧道斷面的中心點(diǎn)位置及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置，并根據(jù)所述隧道斷面的中心點(diǎn)位置及所述檢測(cè)車在所述隧道斷面上的相對(duì)位置；

通過(guò)所述第一相機(jī)位置調(diào)整裝置調(diào)整所述多個(gè)相機(jī)與所述檢測(cè)車的相對(duì)位置，使所述多個(gè)相機(jī)的圖像采集中心與所述隧道斷面的中心點(diǎn)重合；

通過(guò)所述多個(gè)相機(jī)采集所述隧道的隧道內(nèi)壁圖像數(shù)據(jù)。