[发明专利]一种隧道成像平面展示方法及缺陷智能识别系统

权利要求书

1.一种隧道成像平面展示方法，其特征在于，包括数据采集与处理步骤和图像平面展示步骤；

所述数据采集与处理步骤是对隧道图像数据以及三维轮廓数据进行采集，并对隧道图像数据进行预处理，并通过模型学习的方法识别出隧道的图像中所包含的缺陷；

所述图像平面展示步骤，包括：

图像数据处理，读取和接收数据采集与处理步骤中采集得到和处理之后的数据，通过图像拼接和纹理贴图的方法把原始的隧道图像数据与隧道的三维轮廓数据进行融合，形成对隧道的三维图像展示；

图像展示处理，将通过模型学习的方法识别出隧道的图像中所包含的缺陷，以标识的形式展示在隧道的三维图像之上；将标识好缺陷的隧道三维图像按照展平图的方式展开为平面进行展示，并且通过对当前及历史数据的统计分析在展开为平面的隧道图像上生成包含时间变化趋势、缺陷分布和缺陷类型数据的隧道健康状况报告。

2.如权利要求1所述的一种隧道成像平面展示方法，其特征在于：所述数据采集与处理步骤中，对隧道的图像采集是通过带有LED线光源阵列的线阵相机阵列实现的，进一步的，为提高使用时间，所述线阵相机阵列还设置有风冷散热结构；对隧道的三维轮廓数据采集是通过带有激光器阵列的面阵相机阵列实现的。

3.如权利要求1或2所述的一种隧道成像平面展示方法，其特征在于：所述三维轮廓数据包括隧道内轮廓线数据和隧道附属设备的轮廓数据；

所述隧道内轮廓线数据包括隧道衬砌内轮廓、隧道建筑限界、基本建筑限界和机车车辆限界的廓线数据；

所述隧道附属设备包括通信设备、通风设备等。

4.如权利要求2所述的一种隧道成像平面展示方法，其特征在于：所述原始的隧道图像数据为通过所述线阵相机阵获取的隧道各部分照片图像。

5.如权利要求2或4所述的一种隧道成像平面展示方法，其特征在于：所述线阵相机阵列和面阵相机阵列至少每0.5mm触发一次，触发频率需要达34KHz；且还设置有6维状态测量传感器来获取线阵相机阵列和面阵相机阵列的采集数据时的矫正数据；所述6维状态测量传感器用于检测车辆的横摆、浮沉、伸缩、侧滚、点头和摇头的6个维度上的振动数据。

6.如权利要求1所述的一种隧道成像平面展示方法，其特征在于：所述图像平面展示步骤的图像数据处理中，还包括对隧道的三维图像按照隧道的左边墙、拱顶、右边墙的结构，沿着隧道的长度方向进行切割。

7.如权利要求1所述的一种隧道成像平面展示方法，其特征在于：所述图像平面展示步骤中的图像展示处理，将通过模型学习的方法识别出隧道的图像中所包含的缺陷以标识的形式展示在隧道的三维图像之上后，还需要通过人工对缺陷标记进行进一步的确认，对位置错误、缺陷标记错误和标记遗漏的地方进行修正和/或补充。

8.如权利要求1或7所述的一种隧道成像平面展示方法，其特征在于：所述标识好缺陷的隧道三维图像按照隧道病害展平图的方式进行展示，展平图的水平方向为隧道长度信息，竖直方向为隧道结构组成，依次为左边墙、拱顶、右边墙。

9.一种隧道成像平面展示系统，其特征在于：包括数据采集系统、数据处理系统和数据展示系统；

所述数据采集系统用于采集用于采集隧道内的图像以及其三维轮廓数据；

所述数据处理系统用于对数据采集系统采集得到的数据进行处理以及对历史数据的统计和分析，并识别出隧道图像中的缺陷点进行标记，以及通过对隧道内的图像以及其三维轮廓数据进行融合形成隧道的三维展示图像；

所述数据展示系统用于将数据处理系统的三维展示图像安装平展图的方式展示出来，并且还包括对历史数据的统计和分析结构的展示。

10.如权利要求9所述的一种隧道成像平面展示系统，其特征在于：所述数据采集系统包括带有LED线光源阵列、用于对隧道图像进行采集的线阵相机阵列，和带有激光器阵列、用于对隧道的三维轮廓数据进行采集的面阵相机阵列。