[发明专利]一种基于移动激光扫描的隧道检测系统及方法

说明书

本发明涉及隧道检测技术领域，具体为一种基于移动激光扫描的隧道检测系统及方法，所述系统包括扫描数据获取模块、病害信息生成模块、初始病害点分析模块及病害预警管理模块，所述初始病害点分析模块获取待测路线的隧道病害信息，分析隧道的不同病害信息之间的关联性，并结合待测路线隧道的历史病害信息，确定待测路线隧道的初始病害点及相应初始病害点的破坏影响值。本发明采用生成特征掩膜的方式，对管片图像进行处理并识别，能够实现对管片断裂缝隙及管片连接处裂缝的有效区分，避免了将管片断裂缝隙误判成管片连接处裂缝的情况发生，使得对管片病害点的识别更加精准。

技术领域

本发明涉及隧道检测技术领域，具体为一种基于移动激光扫描的隧道检测系统及方法。

背景技术

目前，国内隧道的数量正稳定增长中，由于隧道由于直接在山体或地下开挖，其安全性也备受重视。三维激光移动扫描技术是近几年发展起来的一种集激光扫描技术、实时定位技术、姿态测量技术、通信技术、计算机技术为一体的检测技术，适合于竣工后的地铁隧道空间结构检测，能够基于隧道内部复杂的环境，实现在隧道内移动快速采集激光扫描数据，并根据扫描数据计算管径收敛值和管片病害点分析。

现有的基于移动激光扫描的隧道检测系统中，只是直接对管片图像进行识别分析，简单获取隧道的病害点，但是由于管片断裂缝隙与管片连接处裂缝较为相似，进而现有检测结果容易出现误判，容易将识别的管片断裂缝隙误判为连接处裂缝信息，进而导致病害点检测异常，由于隧道病害点的修补是存在先后顺序的，现有检测系统直接输出病害点信息，未考虑到不同病害点对隧道造成的影响不同，后修补的病害点对隧道造成的持续影响不同，进而导致隧道修补工作达到的实际效果较弱，大大增加了隧道的风险情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动激光扫描的隧道检测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于移动激光扫描的隧道检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、通过移动激光对盾构隧道进行扫描，得到待测线路的不同环号对应的各个管片图像及不同环号的管径收敛值，并结合数据库中预置的管径收敛值范围，筛选出不同环号管径收敛值中的异常值，

当扫描结果中相应环号对应的管径收敛值在数据库中预置的管径收敛值范围之内，则判定该环号对应的管径收敛值正常，

当扫描结果中相应环号对应的管径收敛值不在数据库中预置的管径收敛值范围之内，则判定该环号对应的管径收敛值异常；

S2、对不同环号的各个管片图像中的管片位置进行识别，生成特征掩膜并对管片图像进行处理，识别处理后的管片图像中的断裂信息、连接处裂缝信息及漏水信息，结合不同环号管径收敛值中的异常值，生成待测线路的隧道病害信息，并对待测线路的隧道病害信息中的各个病害点进行标记，所述管径收敛值中的异常值S1中获取的与相应的第一标准值差值的绝对值大于等于第二标准值的管径收敛值，所述第一标准值为隧道刚修建完成时相应管片的管径收敛值，所述第二标准值为数据库中预制的常数；

S3、获取待测路线的隧道病害信息，分析隧道的不同病害信息之间的关联性，并结合待测路线隧道的历史病害信息，确定待测路线隧道的初始病害点及相应初始病害点的破坏影响值；

S4、对待测线路的隧道病害信息进行预警，并根据待测路线隧道的初始病害点及相应初始病害点的破坏影响值，计算待测线路的隧道病害信息中各个病害点的预警优先级。

进一步的，所述S2中生成特征掩膜并对管片图像进行处理的方法包括以下步骤：

S2.1、识别管片图像中各个手孔的位置，所述手孔的平面图像为上底与下底长度不等的等边梯形，长度大的下底比长度小的下底更临近管片边缘且下底与管片边缘的最小距离为a，每个管片存在四个手孔且每个手孔的下底分别对应管片的一条边；