一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法及系统

本申请涉及隧道健康状态检测，特别是涉及一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法及系统。

背景技术：

1、寒区铁路、公路、地铁和水工隧道在低温、渗漏水和通风换热共同作用下，衬砌表面容易形成透明薄冰、水膜、霜冻或含尘薄冰。上述早期冻害通常厚度小、几何突起不明显，普通视频、人工目视以及面向大冰挂或冰柱的图像识别方法难以及时发现；而道路结冰检测技术主要面向近似平整路面，直接用于拱形粗糙混凝土衬砌时，容易受到检测距离、入射角、衬砌粗糙度、湿渍、泛碱、裂缝和渗漏水背景的干扰。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本申请提供了一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法及系统，通过多波长近红外主动照射、回波背散射采集、距离角度校正、无冰基准校正、多状态融合识别和衬砌展开成图，实现薄冰早期状态的连续识别和风险评价。

2、一方面，提供了一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，包括：

3、在无冰季节对隧道进行基准检测，获取隧道衬砌无冰基准模型；

4、对待检测隧道衬砌表面，采用多种波长的近红外光进行照射，连续采集多种波长近红外光的反射信号；基于隧道衬砌无冰基准模型，对反射信号进行校正，得到校正后的反射特征；基于校正后的反射特征，构建差异特征；

5、将差异特征和隧道衬砌的基础信息输入训练后的状态判别模型，得到衬砌表面状态的识别结果；

6、基于衬砌表面状态的识别结果，生成隧道衬砌薄冰展开图，对薄冰进行风险等级划分，针对不同风险等级给出不同的除冰建议。

7、另一方面，提供了一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测系统，包括：

8、获取模块，其被配置为：在无冰季节对隧道进行基准检测，获取隧道衬砌无冰基准模型；

9、特征构建模块，其被配置为：对待检测隧道衬砌表面，采用多种波长的近红外光进行照射，连续采集多种波长近红外光的反射信号；基于隧道衬砌无冰基准模型，对反射信号进行校正，得到校正后的反射特征；基于校正后的反射特征，构建差异特征；

10、状态识别模块，其被配置为：将差异特征和隧道衬砌的基础信息输入训练后的状态判别模型，得到衬砌表面状态的识别结果；

11、结果输出模块，其被配置为：基于衬砌表面状态的识别结果，生成隧道衬砌薄冰展开图，对薄冰进行风险等级划分，针对不同风险等级给出不同的除冰建议。

12、再一方面，还提供了一种电子设备，包括：

13、存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及

14、处理器，用于运行所述计算机可读指令，

15、其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。

16、再一方面，还提供了一种存储介质，非暂时性存储计算机可读指令，其中，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法。

17、再一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现上述第一方面所述的方法。

18、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

19、通过多波长近红外主动照射、回波背散射采集、距离角度校正、无冰基准校正、多状态融合识别和衬砌展开成图，实现薄冰早期状态的连续识别和风险评价。

1.一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，其特征是，包括：

2.如权利要求1所述的一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，其特征是，对待检测隧道衬砌表面，采用多种波长的近红外光进行照射，连续采集多种波长近红外光的反射信号，具体包括：

3.如权利要求1所述的一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，其特征是，基于隧道衬砌无冰基准模型，对反射信号进行校正，得到校正后的反射特征，具体包括：

4.如权利要求1所述的一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，其特征是，基于校正后的反射特征，构建差异特征，具体包括：

5.如权利要求1所述的一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，其特征是，识别薄冰时，水/冰吸收敏感波段相对参考波段是指采用比值q、差分d、归一化差异n或相对吸收量进行量化；当表面温度处于偏向结冰的条件，且冰膜光谱匹配得分满足要求时，以正权重增加薄冰类别得分；

6.如权利要求1所述的一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，其特征是，基于衬砌表面状态的识别结果，生成隧道衬砌薄冰展开图，具体包括：

7.如权利要求1所述的一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测方法，其特征是，对薄冰进行风险等级划分，具体包括：

8.一种寒区隧道衬砌表面薄冰快速连续检测系统，其特征是，包括：

9.一种电子设备，其特征是，包括：

10.一种存储介质，其特征是，非暂时性存储计算机可读指令，其中，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-7任一项所述方法。