[发明专利]基于计算机图像识别的隧道壁面变形检测方法

权利要求书

1.基于计算机图像识别的隧道壁面变形检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在隧道中央采集隧道延伸图像；

根据对称性判断所述隧道延伸图像中隧道壁面的轮廓是否发生变形；

若所述隧道延伸图像中隧道壁面的轮廓发生变形，则定位发生变形的位置；

所述在隧道中央采集隧道延伸图像，包括：

通过一可在所述隧道内行进的小车上安装的摄像头在隧道口中央采集隧道延伸图像；

所述根据对称性判断所述隧道延伸图像中隧道壁面的轮廓是否发生变形，包括：

以所述隧道延伸图像的左下顶点为坐标原点，以所述隧道延伸图像的底边向右为X轴，以所述隧道延伸图像左侧边向上为Y轴，建立平面直角坐标系；

将所述隧道延伸图像沿隧道的横断面的垂直中心线切分，得到所述平面直角坐标系中的左半面图像和右半面图像；

获取所述左半面图像和右半面图像中的任意一个图像作为第一图像，剩余一个图像作为第二图像；

在所述平面直角坐标系中根据第一公式将所述第一图像沿所述隧道横截面的垂直中心线做对称变换，得到第三图像；

根据所述第三图像与所述第二图像，基于第二公式计算所述隧道延伸图像中隧道壁面的轮廓发生变形的检测值；

判断所述隧道壁面的轮廓发生变形的检测值是否等于0，若是，则确定所述隧道延伸图像中隧道壁面的轮廓发生变形，否则，确定所述隧道延伸图像中隧道壁面的轮廓未发生变形；

其中，所述第一公式为：

所述第一公式中，表示在所述平面直角坐标系中坐标为(x,y)处的第三图像的像素值；(X₀,Y₀)表示所述隧道延伸图像的中心点在所述平面直角坐标系中的坐标；D(2×X₀-x,y)表示所述隧道延伸图像在所述平面直角坐标中坐标为(2×X₀-x,y)处的像素值；

所述第二公式为：

所述第二公式中，P表示所述隧道壁面的轮廓发生变形的检测值；E(x,y)表示在所述平面直角坐标中坐标为(x,y)处的所述隧道延伸图像对应隧道壁面的轮廓发生变形的位置坐标定位值；||表示求取绝对值；D(x,y)表示所述隧道延伸图像在所述平面直角坐标中坐标为(x,y)处的像素值，D_max表示所述隧道延伸图像的所有像素值中的最大像素值；k表示预设的隧道壁面轮廓变形的像素波动误差，

2.如权利要求1所述的基于计算机图像识别的隧道壁面变形检测方法，其特征在于，在所述在隧道中央采集隧道延伸图像之前，还包括：

在所述隧道中设置与所述小车车轮相匹配的轨道；所述轨道中心设置在所述隧道底部宽度方向中心线上；

将所述小车置于所述轨道上。

3.如权利要求1所述的基于计算机图像识别的隧道壁面变形检测方法，其特征在于，在所述在隧道中央采集隧道延伸图像之前，还包括：

在所述隧道内路面中心线位置设置导向标识线；

通过所述小车前侧中央的识别感应装置识别感应所述导向标识线；

根据对导向标识线的识别感应结果调整所述小车位置，以使所述小车宽度方向中央与所述导向标识线对齐。

4.如权利要求1所述的基于计算机图像识别的隧道壁面变形检测方法，其特征在于，在所述在隧道中央采集隧道延伸图像之前，还包括：

通过所述小车上安装的圆形激光器向所述隧道的隧道壁上发射圆形激光线；

通过所述摄像头实时采集包括所述圆形激光线的隧道内图像；

调整所述摄像头的位置和拍摄角度，直至所述摄像头采集的隧道内图像中显示的圆形激光线左右对称时为止，以使所述摄像头位于所述隧道横截面的垂直中心线上。