[发明专利]基于红外探测的隧道衬砌浅层剥落剥离判定方法与装置

权利要求书

1.一种基于红外探测的隧道衬砌浅层剥落剥离判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

对隧道衬砌表面进行红外热激励，热激励的时间不少于3分钟，同时采集隧道的红外热图像和可见光数字图像，并记录相应位置信息；

对所述红外热图像进行预处理，从预处理后的红外热图像中提取关键几何特征信息，基于所述关键几何特征信息识别衬砌是否存在内部空隙；

在存在内部空隙时，基于位置信息获取存在内部空隙处的可见光数字图像，基于所述可见光数字图像获取表面裂缝几何特征；

比较所述内部空隙与表面裂缝的几何关系，判断隧道衬砌浅层的剥落剥离程度，反馈相应预警信息；

所述判断获得隧道衬砌浅层的剥落剥离程度具体为：

表面裂缝长度大于或等于内部空隙周长的2/3时，产生一级警报；表面裂缝长度大于内部空隙周长的1/3且小于内部空隙周长的2/3时，产生二级警报；表面裂缝长度小于或等于内部空隙周长的1/3时，产生三级警报；

当待检测隧道为单洞四车道大跨隧道、或隧道衬砌为纤维混凝土、或穿越极端复杂地质条件时，采用仿真实验或数学模拟的手段，测定浅层剥落剥离与表面裂缝的对应关系，动态修正对于所述隧道衬砌浅层的剥落剥离程度的判断标准。

2.根据权利要求1所述的基于红外探测的隧道衬砌浅层剥落剥离判定方法，其特征在于，所述预处理包括放大、降噪滤波、灰度校正和边缘强化。

3.一种实现如权利要求1所述的判定方法的基于红外探测的隧道衬砌浅层剥落剥离判定装置，包括移动集成平台以及安装于所述移动集成平台上的红外模块、数据处理模块和定位模块，其特征在于，所述红外模块包括红外热成像仪和激励热源，所述移动集成平台上还安装有数字相机。

4.根据权利要求3所述的基于红外探测的隧道衬砌浅层剥落剥离判定装置，其特征在于，所述移动集成平台上还安装有提高相机成像均匀度的可见光补光光源或近红外光补光光源。

5.根据权利要求3所述的基于红外探测的隧道衬砌浅层剥落剥离判定装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：

电子信号处理单元，用于对红外热成像仪和数字相机进行处理，识别是否存在内部空隙及表面裂缝，并判断隧道衬砌浅层的剥落剥离程度；

信息显示单元，用于对识别判断结果进行可视化图像显示。

6.根据权利要求3所述的基于红外探测的隧道衬砌浅层剥落剥离判定装置，其特征在于，所述定位模块包括：

惯性单元，安装于移动集成平台的支架上，测量平台的姿态参数；

光电编码器，安装于移动集成平台的底盘车后轮的中心轴上，测量平台的运行速度和距离；

通过所述惯性单元和光电编码器协同获得移动集成平台的绝对坐标，定位检测区域，并进行红外热图像与可见光数字图像区域的比对。