[发明专利]一种用于公路隧道病害检测的图像采集装置及方法

说明书

本发明公开一种用于公路隧道病害检测的图像采集装置及方法。所述图像采集装置包括视觉检测装置和车载固定装置；所述视觉检测装置包括支撑框架、三组相机组件、三维扫描仪、扫描仪固定装置、扫描仪支撑梁等；所述车载固定装置包括调心平台、回转装置、定位机构、支撑板、支撑座、支撑梁等。所述用于公路隧道病害检测的图像采集方法应用上述用于公路隧道病害检测的图像采集装置。本发明仅使用三组相机组件即可完成整条隧道表面病害图像信息的采集，大大降低了设备成本，另外该装置整体采用航空材料，最大程度上减轻了设备主体的质量，可方便的搭载在普通越野车上，使隧道病害检测更为简便，具有良好的经济效益与社会效益。

技术领域

本发明属于隧道图像采集技术领域，具体而言，涉及一种用于公路隧道病害检测的图像采集装置及方法。

背景技术

公路隧道的主体是人工地下结构，处于天然介质的环境中；由于地质条件、气候条件和运营过程中各种因素的影响，隧道表面极易出现渗漏水、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀等病害，这些病害影响了隧道的安全性与舒适性，更在一定程度上威胁着隧道的正常运营。

当前隧道病害检测主要有两种方式：第一种是人工检测，此种检测方式存在诸多弊端，首先是隧道内空间本来就狭小，检测时需进行一定程度上的交通管制，容易造成交通拥堵且存在安全隐患；另外，人工检测不仅检测效率低、主观程度大，而且无法对隧道表面进行完全检测，容易漏检；第二种是隧道病害检测车，目前国外已经采用隧道病害检测车，但是进口的检测车价格昂贵，且实用性不强，不适合我国国情；隧道病害检测车核心部件是图像采集装置，图像采集装置中相机组件的数量是限制病害检测车价格居高不下的一个重要原因。因此急需成本低、图像质量高、操作简便的公路隧道病害图像采集装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明将机器视觉技术引入检测领域，提出一种用于公路隧道病害检测的图像采集装置及其实施方法。本发明采用的技术方案如下：

一种用于公路隧道病害检测的图像采集装置，包括视觉检测装置和车载固定装置，其特征在于：

所述视觉检测装置包括支撑框架7、一号相机组件8、二号相机组件9、三号相机组件10、三维扫描仪11、扫描仪支架12、扫描仪安装板14、扫描仪支撑梁13；所述支承框架7是由水平支撑杆701、横向连接杆702、相机组件限位板703、法向组件支撑杆704、连接件705、斜向组件支撑杆706、水平组件支撑杆707、法向支撑杆708、支座709组成，各个支撑杆通过连接件705和支座709组成支承框架7，用于承载相机组件和三维扫描仪11；所述图像采集组件802通过螺栓联接与相对应的锐角安装板801、钝角安装板803紧固，组成三组相机组件，三组相机组件通过T型螺栓与所述支撑框架7紧固；扫描仪安装板14通过T型螺栓固定于扫描仪支撑梁13上，三维扫描仪11通过螺栓联接与扫描仪支架12和扫描仪安装板14紧固；

所述车载固定装置包括调心平台5、回转装置4、定位机构6、支撑板3、支撑座2、支撑梁1；所述调心平台5上表面与所述支撑框架7底面连接、下表面与回转装置4转动环连接，所述回转装置4固定环与支撑板3上表面连接，支撑板3边缘布置有安装孔，支撑梁1通过支撑座2与所述支撑板3连接；调心平台5与支撑板3通过定位机构6连接紧固，实现回转装置4的止动，所述支撑梁1固定铰接于车辆行李架上。

所述相邻两组相机组件的安装角度为30～60°，所述锐角安装板801、钝角安装板803由两块板材焊接而成，其中α+β＝180°，α的角度范围95～100°，γ的角度范围为80～90°，且面S1与面S2在同一平面上。

所述调心平台为偏心结构，其中心与重心之间的偏移量为0～30mm。

所述回转装置4可以是回转支承或者回转驱动或者液压回转装置或者轴承与轴组合结构；所述定位机构6可以是定位螺栓或者定位销轴或者定位卡子或者回转装置4自带的自锁装置。