[发明专利]一种盾构隧道衬砌管片渗漏水面积的测量方法及装置

摘要

本发明涉及一种盾构隧道衬砌管片渗漏水面积的测量方法及装置，具体步骤为：采用计算机视觉工具包对相机进行标定；采集管片渗漏水的图像，通过激光测距仪测定拍摄距离和拍摄倾角；采用除法畸变模型，对采集到的渗漏水病害图像进行镜头畸变校正；将采集到的图像转化为灰度图像；对ROI进行Blob分析：确定ROI最大、最小阈值，进行阈值分割得到图像中包括管片渗漏水区域在内的区域特征；对初步分割得到的图像进行连接Blob分析，将所有被判断为渗漏水区域的目标像素连接成块；采用开操作和闭操作对渗漏水病害区域进行填充和滤除得到最终的渗漏水区域；计算渗漏水区域的面积；修正管片渗漏水区域的面积；计算得到管片渗漏水区域的实际面积。本发明具有低成本、高精度、快速便捷等优点。

主权项

一种盾构隧道衬砌管片渗漏水面积的测量方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）采用计算机视觉工具包HALCON标定方法对相机进行标定，获取相机内部参数；（2）保持相机内部参数不变，在管片正面拍摄渗漏水病害图像，测定拍摄距离和拍摄倾角；（3）采用除法畸变模型，对采集到的渗漏水病害图像进行镜头畸变校正；（4）将采集到的图像转化为灰度图像，在转化后的灰度图像上选择需测量的感兴趣区域；（5）对ROI进行Blob分析：确定ROI的最大阈值和最小阈值，进行阈值分割，得到图像中包括管片渗漏水区域在内的区域特征；对初步分割得到的图像进行连接Blob分析，将所有被判断为渗漏水区域的目标像素连接成块；（6）根据数学形态学理论，采用开操作和闭操作对步骤（5）中渗漏水区域进行填充和滤除得到最终的渗漏水区域：对于干扰较小的简单图像，直接对其进行数学形态学处理得到目标渗漏水区域图像；对于盾构隧道管线、设备支撑架等常见干扰的复杂图像，在数学形态学处理的基础上采用筛选、膨胀和组合的方式得到最终的目标渗漏水区域；（7）根据最终渗漏水区域图像计算渗漏水区域的面积；（8）根据拍摄倾角与面积比例的关系修正管片渗漏水区域的面积；（9）根据经验标定的每平方像素的实际面积与拍摄距离的关系，计算得到管片渗漏水区域的实际面积。