[发明专利]基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测系统及方法

权利要求书

1.基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测系统，其特征在于：包括激光光源、摄像头、后台系统和若干光板，摄像头连接至后台系统，光板包括透光的基板，基板的一面设有光致发光层，基板的另一面设有反光层，反光层的背面设有角度调节装置，角度调节装置远离反光层的一端设有连接部。

2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测系统，其特征在于：角度调节装置包括连接球和连接座，连接座上开有与连接球形状相匹配的半球形的凹槽，凹槽或者连接球中的一个具有永磁性，另一个则由能够被磁性吸附的材料制成。

3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测系统，其特征在于：角度调节装置为金属杆或者金属管。

4.根据权利要求1所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测系统，其特征在于：连接部为钉子、夹子、磁铁、粘胶以及柔性绳中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测系统，其特征在于：还包括云台防抖装置，摄像头安装在云台防抖装置上。

6.根据权利要求1所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测系统及方法，其特征在于：反光层为凸面镜。

7.基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

硬件安装：将光板通过连接部固定到隧道内侧壁上，其中拱顶和两侧边墙上固定至少一个光板，再将激光光源和摄像头固定在隧道内；

光路调整：将激光光源的射出方向朝向内侧壁上靠下的一个光板上，通过各个角度调节装置，调整各个光板的倾斜角度，让激光光路将各个光板串联起来；

摄像头视野调整：让该激光光路上所有光致发光层的一面是朝摄像头一侧的光板都位于摄像头的视野范围内；

视觉识别：摄像头拍摄初始图像，将初始图像上传至后台系统，后台系统对初始图像进行预处理，从预处理后的初始图像中识别光斑，标记光斑的所在位置，生成光斑参考图像；

摄像头每隔第一预设时间拍摄监控图像，将监控图像上传至后台系统，后台系统对监控图像进行预处理，从预处理后的监控图像中识别光斑，并标记光斑的所在位置，生成光斑实时图像，将光斑实时图像与光斑参考图像进行对比，判断光斑实时图像中的光斑相比于光斑参考图像中的光斑是否出现位置偏移或光斑数量减少的情况；

若出现位置偏移的情况，标记位置偏移的光斑并计算偏移量；生成偏移报警信息；若出现光斑数量减少的情况，按照光路标记末端的光斑，生成偏移报警信息。

8.根据权利要求7所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测方法，其特征在于：视觉识别步骤中，后台系统还判断是否出现光斑全部消失的情况，若出现光斑全部消失的情况，记录对应监控图像的拍摄时间，并开始计时，判断第二预设时间内后续监控图像得到的光斑实时图像中，光斑数量是否恢复，若恢复，记录为施工振动事件，若未恢复，生成偏移报警信息。

9.根据权利要求7所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测方法，其特征在于：视觉识别步骤中，若出现光斑数量减少的情况时，后台系统还记录对应监控图像的拍摄时间，并开始计时，判断第三预设时间内后续监控图像得到的光斑实时图像中，光斑数量是否恢复，若恢复，记录为遮挡事件，若未恢复，按照光路标记末端的光斑，生成偏移报警信息。

10.根据权利要求7所述的基于视觉识别的隧道沉降及收敛的实时监测方法，其特征在于：视觉识别步骤中，若出现位置偏移的情况，后台系统还判断偏移量是否大于警戒值，若大于警戒值；生成危险报警信息。