[發明專利]隧道襯砌裂縫病害評價方法及設備

在審

• 申請號: 202110069734.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112767353A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 朱澤奇;黃敏;盛謙;陳國良;楊啟航
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所;陽新縣交通運輸局
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T17/10
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 王福新

1.一種隧道襯砌裂縫病害評價方法，其特征在于，包括：獲取隧道襯砌裂縫的圖像，對所述圖像進行疊合，得到隧道襯砌裂縫分布平面圖像；將所述隧道襯砌裂縫分布平面圖像經圖像處理生成隧道襯砌裂縫三棱柱體三維圖像；采用三維分形理論的計盒法得到所述隧道襯砌裂縫三棱柱體三維圖像的分形維數；根據所述分形維數，劃分隧道襯砌裂縫的病害等級。

2.根據權利要求1所述的隧道襯砌裂縫病害評價方法，其特征在于，所述獲取隧道襯砌裂縫的圖像，包括：將含有裂縫的隧道襯砌劃分為若干區段，并在每一區段的路面中心處對該區段襯砌進行分塊拍攝，得到該區段隧道襯砌裂縫的分塊圖像。

3.根據權利要求2所述的隧道襯砌裂縫病害評價方法，其特征在于，所述對所述圖像進行疊合，得到隧道襯砌裂縫分布平面圖像，包括：對所述分塊圖像進行曲率修改，得到與隧道襯砌弧度相同的分塊圖像；將所述分塊圖像進行疊合，得到有弧度的隧道襯砌裂縫圖像；對所述有弧度的隧道襯砌裂縫圖像進行UV分解，根據隧道襯砌的弧面角度進行展開，得到隧道襯砌裂縫分布平面圖像。

4.根據權利要求3所述的隧道襯砌裂縫病害評價方法，其特征在于，所述采用三維分形理論的計盒法得到所述隧道襯砌裂縫三棱柱體三維圖像的分形維數，包括：采用不同邊長的正立方體覆蓋所述隧道襯砌裂縫三棱柱體三維圖像，并記錄正立方體的邊長及對應的覆蓋所述隧道襯砌裂縫三棱柱體三維圖像中的裂縫三棱柱體的正立方體數量；并對所述邊長的對數和所述正立方體數量的對數進行最小二乘擬合；獲取最小二乘擬合后的直線斜率，則所述隧道襯砌裂縫三棱柱體三維圖像的分形維數為所述直線斜率的絕對值。

5.根據權利要求4所述的隧道襯砌裂縫病害評價方法，其特征在于，所述根據所述分形維數，劃分隧道襯砌裂縫的病害等級，包括：分別運用計盒法和模糊數學方法計算裂縫病害的分維數和健康值，通過二者之間的對應關系建立基于分形維數的裂縫病害等級劃分，得到不同病害等級對應的分形維數區間范圍。

6.根據權利要求5所述的隧道襯砌裂縫病害評價方法，其特征在于，在所述劃分隧道襯砌裂縫的病害等級之后，還包括：實時獲取現場隧道襯砌裂縫的分形維數，若所述現場隧道襯砌裂縫的分形維數落入所述分形維數區間范圍的一區間范圍，則確定現場隧道襯砌裂縫的病害等級為所述分形維數區間范圍對應的所述病害等級中的一等級。

7.一種隧道襯砌裂縫病害評價裝置，其特征在于，包括：

平面圖像模塊，用于獲取隧道襯砌裂縫的圖像，對所述圖像進行疊合，得到隧道襯砌裂縫分布平面圖像；裂縫三維圖像模塊，用于將所述隧道襯砌裂縫分布平面圖像經圖像處理得到隧道襯砌裂縫分布的三棱柱體三維圖像；分形維數模塊，用于采用三維分形理論的計盒法得到所述隧道襯砌裂縫三棱柱體三維圖像的分形維數；病害分級模塊，用于根據所述分形維數，劃分隧道襯砌裂縫的病害等級。

8.一種電子設備，其特征在于，包括：

至少一個處理器、至少一個存儲器和通信接口；其中，

所述處理器、存儲器和通信接口相互間進行通信；

所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令，以執行權利要求1至6任一項權利要求所述的方法。

9.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令使所述計算機執行權利要求1至6中任一項權利要求所述的方法。