[发明专利]地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于深度相机的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法及装置；其中，所述方法包括：基于深度相机的原理对所述深度相机进行机理建模处理，获得深度相机的机理模型；基于深度相机的机理模型对深度相机进行相机标定处理，获得标定后的深度相机；基于标定后的深度相机对待检测表面进行图像数据采集，获得待检测表面图像数据；基于深度相机的机理模型计算获得待检测表面图像数据中的不同像素点下的反射率；基于反射率进行待检测表面图像数据的初喷表面质量评估处理，获得评估结果。在本发明实施例中，实现不受到地下施工条件下暗光或者光照不均等不利光线环境因素的影响，导致错误的判断，能够有效的保障初喷施工的质量。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于深度相机的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法及装置。

背景技术

在地下工程中，尤其是阀室及隧洞的爆破、开挖作业过程中，初期喷射支护混泥土(初喷)作为初期支护工艺，为整个地下开挖工程的施工质量提供基础保障。因此对初喷表面的质量评估对保障施工安全性及施工质量十分关键；目前常用的初喷质量评估方法依赖于专家的经验知识，通过采用机械式测量工具手动完成数据采集，并基于采集的数据完成主观分析评价，面临着检测效率低、人工成本高、采用主观性判断受限于技术水平和经验知识等问题，难以满足现代智能化施工作业的需求；随着现在施工技术的发展，施工过程正逐渐向自动化与数字化方向发展，初期喷射支护混泥土的厚度及表面平整度有较高要求，因此建立一种能够自动化检测初喷表面质量的评估方法与系统十分必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于深度相机的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法及装置，通过深度相机采集初喷表面信息，经过分析处理得到质量评估结论，为施工质量管理提供参考依据，保障初期喷射支护混泥土工序的质量；实现不受到地下施工条件下暗光或者光照不均等不利光线环境因素的影响，导致错误的判断，能够有效的保障初喷施工的质量。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于深度相机的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法，所述方法包括：

基于深度相机的原理对所述深度相机进行机理建模处理，获得深度相机的机理模型；

基于所述深度相机的机理模型对所述深度相机进行相机标定处理，获得标定后的深度相机；

基于标定后的深度相机对待检测表面进行图像数据采集，获得待检测表面图像数据；

基于所述深度相机的机理模型计算获得所述待检测表面图像数据中的不同像素点下的反射率；

基于所述反射率进行待检测表面图像数据的初喷表面质量评估处理，获得评估结果。

可选的，所述深度相机的机理模型如下：

其中，R(θ_i)表示像素点i处入射角为θ_i时的反射率；P_i表示深度相机的探测强度检测结果；λ_i(d_i,θ_i)表示探测强度与探测距离、入射角度的关联关系；V_decay表示像素点i的衰减系数。

可选的，所述入射角为θ_i时：

其中，表示深度相机坐标系下的视角向量，为从深度相机位置到像素点i的向量；表示像素点i处的法向量。

可选的，基于Lambertian散射和镜面反射两种情况，构建不同角度下的反射衰减模型来描述V_decay，如下：