[实用新型]一种隧道三维轮廓扫描装置

说明书

本实用新型公开了一种隧道三维轮廓扫描装置，属于隧道光学测量技术领域。它包括箱体，其具有容置空间；驱动机构，其安装在所述箱体上；工业相机，其至少为两个，间隔安装在所述驱动机构的输出端上；编码器，其安装在所述箱体上，所述编码器与工业相机和驱动机构连接。通过在箱体的容置空间内，同时安装编码器和驱动机构，并将至少为两个工业相机，间隔安装在所述驱动机构的输出端上，满足对隧道内的空间图像的采集，在使用时，不用组装，只要将箱体搬到指定位置，通过编码器控制驱动机构驱动工业相机，在箱体外侧空间摆动，采集图像信息，该装置结构简单，设计合理，便于携带。

技术领域

本实用新型属于隧道光学测量技术领域，具体地说，涉及一种隧道三维轮廓扫描装置。

背景技术

由于受地形限制，为满足铁路和公路建设标准，往往要采用一定数量的隧道来穿越崇山峻岭。为了保证施工过程安全，确保隧道初期支护和二次衬砌质量满足设计要求，在隧道建设过程中，需要对开挖轮廓及初期支护轮廊进行检测，以保障隧道完工后运营安全。目前常用的方法是全站仪通过实测某个断面的上限测点三维坐标，人工描绘断面形状，再与设计断面进行比较，检查该断面是否存在侵限问题。这种传统的方法有以下几个缺点：

一是测点偏少，不能对断面进行全面的数据采集，往往采用拟合数据代替未测点，因此精度较低；

二是采用的是断面法，往往是用一个断面来代表一定长度范围的隧道轮廓，这与实际是不符的，造成测量偏差，对后期的施工影响很大；

三是测量作业人员的工作量大，作业时间长，且成果与作业人员的工作经验有很大关系，往往会出现一些偏差。

中国专利，其申请号为201710937139.2，公开了一种用于公路隧道检测的立体扫描机器人及其实施方法，其中立体扫描机器人包括线扫描相机、激光光源、位姿调节分支、3D数字相机、激光三维扫描仪和安装平台，安装平台包括基础平台、定位桁架、左侧90°扇形板和右侧90°扇形板，定位桁架的下端面与基础平台固定连接，定位桁架的上端面与激光三维扫描仪固定连接，左侧90°扇形板与右侧90°扇形板分别固定设置在定位桁架相对的左右两侧。该装置的方案实现了2D线扫描相机和3D数字相机在机械结构方面的整合，进而对平面图像和深度图像进行数据融合，以此构建公路隧道病害的三维数字化模型，在此基础上实现了公路隧道病害的智能识别与三维测量，识别准确率高、误检率低。但是该装置体型大，不便于携带，使用时还要进行组装，十分不便；且隧道内比较黑暗，相机在黑暗条件下测量的图像比较模糊，无法对后续的图像进行处理。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对现有隧道三维轮廓扫描装置体型大，不便于携带，且使用还要进行组装十分麻烦的问题，本实用新型提供一种隧道三维轮廓扫描装置，在箱体的容置空间内，同时安装编码器和驱动机构，并将至少为两个工业相机，间隔安装在所述驱动机构的输出端上，满足对隧道内的空间图像的采集，在使用时，不用组装，只要将箱体搬到指定位置，通过编码器控制驱动机构驱动工业相机，在箱体外侧空间摆动，采集图像信息，该装置结构简单，设计合理，便于携带。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种隧道三维轮廓扫描装置，包括：

箱体，其具有容置空间；

驱动机构，其安装在所述箱体上；

工业相机，其至少为两个，间隔安装在所述驱动机构的输出端上；

编码器，其安装在所述箱体上，所述编码器分别与工业相机和驱动机构连接；

其中，所述编码器控制驱动机构驱动所述工业相机，在所述箱体外侧空间摆动，并采集图像信息。