[发明专利]基于双激光带的高精度隧道断面检测方法及装置

摘要

本发明涉及测量仪器技术领域，涉及一种基于双激光带的高精度隧道断面检测方法及装置。本装置用于测量隧道断面尺寸和限界检测，主要适用于铁路隧道的高精度、高密度断面检测。本发明利用多个线式激光器对隧道表面摄影，组成两条完整的隧道断面轮廓光带，用高速视觉系统采集光带图像，对图像进行高速并行处理提取光带位置，通过系统标定技术计算实际的隧道断面坐标，实现高速实时隧道断面检测功能。该发明合理利用了相机采集区域，使断面检测精度和密度成倍提高，其结构紧凑，集成度高，亦可用于隧道局部敏感区域的高速检测中。

主权项

一种使用基于双激光带的高精度隧道断面检测装置检测隧道断面的方法，所述的基于双激光带的高精度隧道断面检测装置包括双光带线式激光器扫描模块，高速相机图像采集处理模块，系统标定模块，其特征在于：所述双光带线式激光器扫描模块包括多个线式激光器；所述高速相机图像采集处理模块包括用高速相机采集光带图像和利用FPGA并行处理提取两条光带中心位置的图像采集卡，用于图像采集处理和数据存储显示的计算机；所述系统标定模块包括测量基准断面并计算标定参数所使用的放线仪和全站仪；所述隧道断面检测装置的机械结构包括线式激光器，位置可调节的激光器和高速相机底座，高速工业相机，局部双光带检测装置，检测装置的主体调节支架；每两个线式激光器和位于当中的一个高速工业相机安装于激光器和高速相机底座上，构成一个局部双光带检测装置，多个所述的局部双光带检测装置以一定角度和距离安装于检测装置的主体调节支架上，最终组成由多个所述的局部双光带检测装置组成的检测系统；所述的检测隧道断面的方法为：利用局部双光带检测装置获取两条激光带，用图像处理算法一次计算出所述的两条激光带的中心坐标；由多个所述的线式激光器组成的两条激光带对隧道表面扫描；同时由所述的多个高速工业相机同步采集隧道断面的双光带轮廓图像；通过并行处理算法分别提取各自的双光带图像的光带中心坐标；通过系统标定技术将双光带图像坐标转换为真实的隧道断面坐标。