一种基于数字图像处理的隧道检测处理方法与流程

1.本发明涉及隧道检测技术领域，具体为一种基于数字图像处理的隧道检测处理方法。


背景技术：

2.隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道。隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备。
3.现有的隧道内检测，一般都是采用摄像机拍摄后，对图像进行处理，且一般会设置多个相机进行全面拍摄，但是图像由于是一帧帧拍摄，后期需要进行拼接，而不同摄像头在拍摄时，由于固定设置，不能保证均垂直于隧道，且不能保证间距一致，拍摄的图像比例不一致，且拼接缺少参照，拼接较为麻烦。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于数字图像处理的隧道检测处理方法，解决了不同摄像头在拍摄时，由于固定设置，不能保证均垂直于隧道，且不能保证间距一致，拍摄的图像比例不一致，且拼接缺少参照，拼接较为麻烦的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于数字图像处理的隧道检测处理方法，具体包括以下步骤：
6.步骤一：先将装置架在轨道上推到隧道内，然后依据隧道的形状，调节装置的规格；
7.步骤二：启动装置顺着轨道移动，同时对隧道内壁进行拍摄；
8.步骤三：将每个时间点拍摄的多组图像进行修剪，去除重合部分图像，然后进行拼接，再按照时间分布进行拼接，构成整个隧道的图像，最后用计算机进行图像处理；
9.步骤四：对隧道的待检测图像进行双边滤波处理，得到滤波后图像，利用视觉显著性模型分别构建滤波后图像的亮度显著图和滤波后图像的纹理显著图，融合所述亮度显著图和纹理显著图，得到融合显著图，即可计算坐标，进而模拟计算裂缝的轨迹和尺寸参数。
10.优选的，所述步骤三中，图像修剪前，依据相机与隧道内壁距离的比例，对应缩放，使所有图像距离统一。
11.本发明还公开了一种基于数字图像处理的隧道检测处理装置，包括移动底座，所述移动底座的顶部通过机架固定连接有若干组ccd相机，所述机架包括固定连接在移动底座顶部的固定架，且固定架的后侧转动连接有多组伸缩臂，若干组所述ccd相机分别固定连接在一块安装板上，且伸缩臂的外端同时与相邻两块安装板相靠近的一侧转动连接，所述安装板的内部且位于ccd相机的前侧固定连接有激光测距传感器；
12.所述ccd相机包括相机主体，且相机主体的顶部固定连接有限制窗，所述限制窗的
顶部固定连接有保护玻璃，所述限制窗内部的两侧均安装有激光器，所述限制窗顶部的两侧均开设有狭缝。
13.优选的，所述伸缩臂包括套筒及其内部滑动连接的滑杆，且套筒的一端与固定架的中间转动连接，所述套筒另一端的侧面螺纹连接有压紧滑杆的紧固螺栓。
14.优选的，所述紧固螺栓贯穿固定架的外围，且固定架的外围开设有与紧固螺栓相适配的滑槽，所述固定架的正面粘贴有防滑胶垫。
15.优选的，所述移动底座包括底板，且底板的四角均贯穿滑动连接有驱动座，且驱动座的一侧驱动连接有轨道轮。
16.优选的，所述驱动座的顶部固定连接有螺纹套，所述底板顶部的前后两侧均转动连接有双向丝杆，且左右两侧的螺纹套均螺纹套设在双向丝杆的两端外部。
17.优选的，所述双向丝杆外部的中间固定套设有转动套，且转动套表面的中间开设有插孔，所述转动套可通过向插孔内插接杆状工具转动。
18.有益效果
19.本发明提供了一种基于数字图像处理的隧道检测处理方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
20.(1)、该基于数字图像处理的隧道检测处理方法，通过在移动底座的顶部通过机架固定连接有若干组ccd相机，机架包括固定连接在移动底座顶部的固定架，且固定架的后侧转动连接有多组伸缩臂，若干组ccd相机分别固定连接在一块安装板上，且伸缩臂的外端同时与相邻两块安装板相靠近的一侧转动连接，安装板的内部且位于ccd相机的前侧固定连接有激光测距传感器；ccd相机包括相机主体，且相机主体的顶部固定连接有限制窗，限制窗的顶部固定连接有保护玻璃，限制窗内部的两侧均安装有激光器，限制窗顶部的两侧均开设有狭缝，通过在装置外围布设半圈ccd相机，可环向全方位的拍摄隧道内壁，而通过设置伸缩臂配合安装板，可调节每个ccd相机的角度，并可在一定范围内调节ccd相机与内壁的间距，使每个ccd相机都尽量垂直于内壁且间距一致，使拍摄的图像拼接时也可保证比例，同时在ccd相机上设置发射激光的狭缝，利用狭缝激光作为参照修剪图像，可更准确的进行拼接。
21.(2)、该基于数字图像处理的隧道检测处理方法，通过伸缩臂包括套筒及其内部滑动连接的滑杆，且套筒的一端与固定架的中间转动连接，套筒另一端的侧面螺纹连接有压紧滑杆的紧固螺栓，紧固螺栓贯穿固定架的外围，且固定架的外围开设有与紧固螺栓相适配的滑槽，固定架的正面粘贴有防滑胶垫，通过设置可转动可伸缩的伸缩臂，方便调节ccd相机拍摄角度和距离，而利用伸缩臂上的紧固螺栓配合固定架上的防滑胶垫，可同时固定伸缩臂的长度和角度，在装置移动过程中更稳定。
22.(3)、该基于数字图像处理的隧道检测处理方法，通过使移动底座包括底板，且底板的四角均贯穿滑动连接有驱动座，且驱动座的一侧驱动连接有轨道轮，轨道轮上套设有防滑套，驱动座的顶部固定连接有螺纹套，底板顶部的前后两侧均转动连接有双向丝杆，且左右两侧的螺纹套均螺纹套设在双向丝杆的两端外部，双向丝杆外部的中间固定套设有转动套，且转动套表面的中间开设有插孔，转动套可通过向插孔内插接杆状工具转动，通过将底部的轨道轮滑动设置，可利用双向丝杆转动调节两侧双向丝杆的间距，进而可适配轨道小范围内的变化，保证移动的稳定型，避免意外滑离轨道，调节方式简单方便。
附图说明
23.图1为本发明结构的主视图；
24.图2为本发明ccd相机的立体图。
25.图中：1-移动底座、11-底板、12-驱动座、13-轨道轮、14-螺纹套、15-双向丝杆、16-转动套、2-机架、21-固定架、22-伸缩臂、221-套筒、222-滑杆、223-紧固螺栓、23-安装板、24-防滑胶垫、3-ccd相机、31-相机主体、32-限制窗、33-保护玻璃、34-狭缝、4-激光测距传感器。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于数字图像处理的隧道检测处理方法，具体包括以下步骤：
28.步骤一：先将装置架在轨道上推到隧道内，然后依据隧道的形状，调节装置的规格；
29.步骤二：启动装置顺着轨道移动，同时对隧道内壁进行拍摄；
30.步骤三：将每个时间点拍摄的多组图像进行修剪，图像修剪前，依据相机与隧道内壁距离的比例，对应缩放，使所有图像距离统一，去除重合部分图像，然后进行拼接，再按照时间分布进行拼接，构成整个隧道的图像，最后用计算机进行图像处理；
31.步骤四：对隧道的待检测图像进行双边滤波处理，得到滤波后图像，利用视觉显著性模型分别构建滤波后图像的亮度显著图和滤波后图像的纹理显著图，融合所述亮度显著图和纹理显著图，得到融合显著图，即可计算坐标，进而模拟计算裂缝的轨迹和尺寸参数。
32.本发明还公开了一种基于数字图像处理的隧道检测处理装置，包括移动底座1，移动底座1的顶部通过机架2固定连接有若干组ccd相机3，机架2包括固定连接在移动底座1顶部的固定架21，且固定架21的后侧转动连接有多组伸缩臂22，若干组ccd相机3分别固定连接在一块安装板23上，且伸缩臂22的外端同时与相邻两块安装板23相靠近的一侧转动连接，安装板23的内部且位于ccd相机3的前侧固定连接有激光测距传感器4；
33.ccd相机3包括相机主体31，且相机主体31的顶部固定连接有限制窗32，限制窗32的顶部固定连接有保护玻璃33，限制窗32内部的两侧均安装有激光器，限制窗32顶部的两侧均开设有狭缝34。通过在装置外围布设半圈ccd相机3，可环向全方位的拍摄隧道内壁，而通过设置伸缩臂22配合安装板23，可调节每个ccd相机3的角度，并可在一定范围内调节ccd相机3与内壁的间距，使每个ccd相机3都尽量垂直于内壁且间距一致，使拍摄的图像拼接时也可保证比例，同时在ccd相机3上设置发射激光的狭缝34，利用狭缝激光作为参照修剪图像，可更准确的进行拼接。
34.伸缩臂22包括套筒221及其内部滑动连接的滑杆222，且套筒221的一端与固定架21的中间转动连接，套筒221另一端的侧面螺纹连接有压紧滑杆222的紧固螺栓223，紧固螺栓223贯穿固定架21的外围，且固定架21的外围开设有与紧固螺栓223相适配的滑槽，固定
架21的正面粘贴有防滑胶垫24，通过设置可转动可伸缩的伸缩臂22，方便调节ccd相机3拍摄角度和距离，而利用伸缩臂22上的紧固螺栓223配合固定架21上的防滑胶垫24，可同时固定伸缩臂22的长度和角度，在装置移动过程中更稳定。
35.移动底座1包括底板11，且底板11的四角均贯穿滑动连接有驱动座12，且驱动座12的一侧驱动连接有轨道轮13，轨道轮13上套设有防滑套，驱动座12的顶部固定连接有螺纹套14，底板11顶部的前后两侧均转动连接有双向丝杆15，且左右两侧的螺纹套14均螺纹套设在双向丝杆15的两端外部，双向丝杆15外部的中间固定套设有转动套16，且转动套16表面的中间开设有插孔，转动套16可通过向插孔内插接杆状工具转动。通过将底部的轨道轮13滑动设置，可利用双向丝杆15转动调节两侧双向丝杆15的间距，进而可适配轨道小范围内的变化，保证移动的稳定型，避免意外滑离轨道，调节方式简单方便。
36.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可。
37.使用前，将装置的轨道轮13放在轨道上，用工具插进转动套16的插孔内，转动转动套16，使其带动双向丝杆15转动，进而带动两侧的螺纹套14反向移动，使驱动座12带动轨道轮13移动，直至轨道轮13侧面的挡板贴合轨道一侧，进而使轨道轮13更稳定的压在轨道上。
38.拍摄前，先调节ccd相机3与隧道内壁的距离和自身的角度，先拧松紧固螺栓223，然后从中间向两侧分别调节，通过伸缩滑杆222进行调节，利用激光测距传感器4检测与隧道内壁的间距，调节结束后拧紧紧固螺栓223进行固定，然后启动ccd相机3定频率启动，同时启动驱动座12驱动轨道轮13转动，带动装置顺着轨道移动，ccd相机3拍摄的画面中，包含激光器从狭缝34发出的线性激光，拍摄结束后以线性激光作为参照，修剪每张图像，最后进行拼接。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。