[发明专利]一种基于双线激光视觉的盾构机盾尾间隙测量方法

说明书

本发明涉及一种基于双线激光视觉的盾构机盾尾间隙测量方法及系统，一种基于双线激光视觉的盾构机盾尾间隙测量方法包括：采集双线激光返回图像获取双线激光目标特征线交点；利用双线激光目标特征线交点得到盾构机盾尾间隙距离，根据两条激光线在盾尾壳体和管片上的投影关系，计算提取关键点，实现非接触式盾尾间隙实时自动化测量，在盾尾间隙测量中精度更稳定可靠，可以实时动态监测盾尾间隙变化，能够及时发现测量异常值，为盾构机管片拼装提供数据。

技术领域

本发明涉及盾构机的盾尾间隙动态实时测量领域，具体涉及一种基于双线激光视觉的盾构机盾尾间隙测量方法及系统。

背景技术

盾尾间隙测量是盾构施工中一项非常重要的工作，盾尾间隙是施工控制的重要参数之一，可以为管片选型、盾构姿态控制提供重要数据依据，盾尾间隙超出范围时，将造成盾尾刷磨损较快或者管片被压裂等现象，甚至发生事故，所以需要对盾尾间隙进行实时测量，指导盾构司机及时调整盾构机的推进姿态。当前盾构施工大多数采用人工测量方式作业，存在测量费时、费力、精度低、数据无法自动保存及管理难等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于双线激光视觉的盾构机盾尾间隙测量方法，包括：

采集双线激光返回图像获取双线激光目标特征线交点；

利用双线激光目标特征线交点得到盾构机盾尾间隙距离。

优选的，所述采集双线激光返回图像获取双线激光目标特征线交点包括：

利用双线激光返回图像提取双线激光返回图像像素点数据；

利用双线激光返回图像像素点数据基于Hough直线拟合算法计算双线激光返回图像直线方程；

利用双线激光返回图像直线方程计算得到双线激光目标特征线交点；

其中，双线激光返回图像包括第一管片线、第二管片线、第一盾壳线与第二盾壳线，双线激光目标特征线交点包括第一双线激光目标特征线交点和第二双线激光目标特征线交点。

进一步的，利用双线激光返回图像像素点数据基于Hough直线拟合算法计算双线激光返回图像直线方程的计算式如下：

其中，y为双线激光返回图像像素点数据y轴坐标值，x为双线激光返回图像像素点数据x轴坐标值，k₁为第一管片线激光返回图像像素点的直线斜率，b₁为第一管片线激光返回图像像素点的直线参数，k₂为第二管片线激光返回图像像素点的直线斜率，b₂为第二管片线激光返回图像像素点的直线参数，k₃为第一盾壳线激光返回图像像素点的直线斜率，b₃为第一盾壳线激光返回图像像素点的直线参数，k₄为第二盾壳线激光返回图像像素点的直线斜率，b₄为第二盾壳线激光返回图像像素点的直线参数。

进一步的，所述利用双线激光返回图像直线方程计算得到双线激光目标特征线交点的计算式：