[发明专利]一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统

说明书

本发明涉及一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统。该方法包括：地质雷达检测步骤；相机扫描触发步骤；数据缓存步骤；图像分析步骤。本发明通过在探测车的前部采用地质雷达探测方案进行预测试，实时对探测数据进行分析，满足了高速行进中探测的要求，并排除了管线等遮挡物对测试的干扰。在探测车后部采用高速线阵相机检测方案，只对前面地质雷达判定疑似裂缝的区域进行拍摄，这样不需要长时间连续拍摄，能短时间获得高清晰的图像，总体数据量和数据带宽需求不大，后续需要处理的图像数据也大大减少。

技术领域

本发明涉及检测领域，更具体地说，涉及一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统。

背景技术

隧道衬砌裂缝检测一般具有以下要求：1、检测车行进速度能达到120km/h以上，2、检测系统的缺陷分辨率要求达到0.2mm以上，3、能实现持续检测。而自动隧道衬砌裂缝检测法主要包括地质雷达扫描检测法和高速线阵相机扫描检测法。

地质雷达扫描检测法的原理是基于电磁波脉冲传播的地质雷达脉冲遇到不同物体或是不同介质分界时可产生折射或反射，可以对隧道衬砌厚度和内壁后空洞进行相应检测，其优点是精度高、分辨率高、速度快、检测范围大、抗干扰能力强、不怕管线遮挡，容易实现实时处理，但是缺陷在于，无法准确对衬砌裂缝等缺陷参数进行定量检测和评判。

高速线阵相机扫描检测法的原理是由扫描仪发出高亮光带，对被检测物体表面进行照射，光带照射并在被检测物体上移动的同时收集到物体的实际情况，收集图像数据，然后利用计算机处理分析和评价软件等实现对隧道衬砌缺陷参数的分析处理提取和评定危险级别，其优点是测试精度高，能准确测量衬砌裂缝等缺陷参数，但是缺陷在于，需实时占用大量数据传输带宽和数据存储空间，性能只能短时间满足高速行进时的高精度测试要求，长时间持续测量需降低行进速度或测试精度，受管线遮挡影响，数据量大，后处理工作量大。

因此，使用现有的自动隧道衬砌裂缝检测法检测衬砌裂缝，无法同时满足高速测试、高精度、可持续的要求，且容易受环境因素干扰，图像数据后处理工作量很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的地质雷达扫描检测法无法准确对衬砌裂缝进行检测和评判，而现有技术的高速线阵相机扫描检测法又无法持续同时满足行进速度和分辨率精度要求的局限，提供一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法和系统，其能够同时满足高速测试、高精度、可持续、抗干扰性的要求，并能实时对测量数据进行处理分析，大大减少数据存储和处理需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法，包括：

地质雷达检测步骤，包括采用设置在探测车的前部的地质雷达进行地质雷达检测以实时获取缺陷分数，并基于所述缺陷分数和预设分数的比较结果，生成触发信号；

相机扫描触发步骤，包括采用所述触发信号在预设时刻触发设置在探测车的后部的高速线阵相机进行扫描，采用所述触发信号触发设置在所述探测车的车轮上的位置编码器以生成持续扫描触发信号，所述高速线阵相机基于所述持续扫描触发信号持续扫描所述隧道衬砌固定区间长度以获取相机图像扫描数据；

数据缓存步骤，包括将所述相机图像扫描数据传送到与所述相机通信连接的处理器的内存；

图像分析步骤，包括对所述相机图像扫描数据进行缺陷分析。

在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中，进一步包括数据压缩步骤，所述数据压缩步骤包括在所述处理器的内存中压缩所述相机图像扫描数据，并将压缩后的数据转移到硬盘中保存。

在本发明所述的地质雷达结合高速线阵相机的隧道衬砌裂缝扫描检测方法中，进一步包括结果显示步骤，所述结果显示步骤包括结合所述探测车的行进位置坐标显示缺陷分析结果并保存。