隧道衬砌裂缝检测方法、系统、存储介质和巡检机器人与流程
所属的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品，因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
背景技术：
1、随着近年来我国隧道里程的快速增长，公路隧道的机电设备逐渐增多以及运营年限的增加，给隧道日常巡检和维护带来巨大的工作量，同时隧道结构及衬砌表观病害问题也日益突出。目前隧道衬砌裂缝检测通常采用以下方式：
2、1)人工检测方式：该方式效率低、安全风险高、对交通运营影响大，难以满足大规模高速、高精、高精度的隧道衬砌裂缝检测要求。
3、2)二维影像方式：该方式一般采用面阵相机或线阵相机为主要传感设备，对隧道衬砌表面进行连续拍摄，获取对应位置的高清影像，通过影像对病害信息标注。该方式可实现裂缝类病害的识别，但二维影像无深度信息故无法有效对变形类病害实现精确检测。
4、3)三维激光检测方式：该方式采用激光扫描仪获取高密度的隧道衬砌表面点云数据，利用海量三维点云实现病害检测。可精确检测变形类病害，但无法对细小裂缝进行识别，裂缝类病害的检测精度低。同时现有的隧道衬砌病害快速检测设备基本以编码器进行里程定位，因车载设备行驶过程中无法始终平行于隧道的中心轴线方向，且隧道中没有密集的里程标志，无法精准校准里程，导致检测结果里程误差较大，难以准确定位病害位置，影响结果检核及养护处理的及时性。
5、因此，亟需提供一种技术方案解决上述问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种隧道衬砌裂缝检测方法、系统、存储介质和巡检机器人。
2、第一方面，本发明提供一种隧道衬砌裂缝检测方法，该方法的技术方案如下：
3、对待检测隧道的任一网格区域的视觉图像进行隧道衬砌裂缝检测，得到所述任一网格区域的裂缝特征信息，并对所述任一网格区域的点云数据进行三维重建，得到所述任一网格区域的三维重建模型；
4、基于所述任一网格区域的裂缝特征信息与三维重建模型，确定所述任一网格区域的隧道衬砌裂缝定位信息。
5、本发明的一种隧道衬砌裂缝检测方法的有益效果如下：
6、本发明的方法在提高隧道衬砌裂缝检测准确性的同时，还能够提高隧道衬砌裂缝检测的效率。
7、在上述方案的基础上，本发明的一种隧道衬砌裂缝检测方法还可以做如下改进。
8、在一种可选的方式中，还包括：
9、对所述待检测隧道进行网格化划分，得到所述待检测隧道的多个网格区域。
10、在一种可选的方式中，还包括：
11、利用图像采集装置，获取所述待检测隧道的所述任一网格区域的视觉图像，并利用激光雷达，获取所述待检测隧道的所述任一网格区域的点云数据。
12、在一种可选的方式中，对待检测隧道的任一网格区域的视觉图像进行隧道衬砌裂缝检测，得到所述任一网格区域的裂缝特征信息的步骤，包括：
13、将所述待检测隧道的所述任一网格区域的视觉图像输入至训练好的用于裂缝检测的深度学习模型，得到所述任一网格区域的裂缝特征信息。
14、在一种可选的方式中，基于所述任一网格区域的裂缝特征信息与三维重建模型，确定所述任一网格区域的隧道衬砌裂缝定位信息的步骤，包括：
15、将所述任一网格区域的裂缝特征信息映射至所述任一网格区域的三维重建模型中，得到所述任一网格区域的隧道衬砌裂缝定位信息。
16、在一种可选的方式中，还包括：
17、基于所述待检测隧道的所述任一网格区域在预设时间段内的多个时刻的裂缝定位信息，得到所述待检测隧道的所述任一网格区域的风险评估结果。
18、在一种可选的方式中，还包括：
19、当所述待检测隧道的所述任一网格区域存在风险时，输出预警信息。
20、第二方面，本发明提供一种隧道衬砌裂缝检测系统，该系统的技术方案如下：
21、包括：处理模块和检测模块；
22、所述处理模块用于：对待检测隧道的任一网格区域的视觉图像进行隧道衬砌裂缝检测，得到所述任一网格区域的裂缝特征信息，并对所述任一网格区域的点云数据进行三维重建，得到所述任一网格区域的三维重建模型；
23、所述检测模块用于：基于所述任一网格区域的裂缝特征信息与三维重建模型，确定所述任一网格区域的隧道衬砌裂缝定位信息。
24、本发明的一种隧道衬砌裂缝检测系统的有益效果如下：
25、本发明的系统在提高隧道衬砌裂缝检测准确性的同时，还能够提高隧道衬砌裂缝检测的效率。
26、第三方面，本发明提供的一种计算机可读存储介质的技术方案如下：
27、计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机可读存储介质读取所述指令时，使所述计算机可读存储介质执行如本发明的隧道衬砌裂缝检测方法的步骤。
28、第四方面，本发明的一种巡检机器人的技术方案如下：
29、包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明的隧道衬砌裂缝检测方法的步骤。
30、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
技术特征：
1.一种隧道衬砌裂缝检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的隧道衬砌裂缝检测方法，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求1所述的隧道衬砌裂缝检测方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的隧道衬砌裂缝检测方法，其特征在于，对待检测隧道的任一网格区域的视觉图像进行隧道衬砌裂缝检测，得到所述任一网格区域的裂缝特征信息的步骤，包括：
5.根据权利要求1所述的隧道衬砌裂缝检测方法，其特征在于，基于所述任一网格区域的裂缝特征信息与三维重建模型，确定所述任一网格区域的隧道衬砌裂缝定位信息的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的隧道衬砌裂缝检测方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的隧道衬砌裂缝检测方法，其特征在于，还包括：
8.一种隧道衬砌裂缝检测系统，其特征在于，包括：处理模块和检测模块；
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机可读存储介质实现如权利要求1至7任一项所述的隧道衬砌裂缝检测方法。
10.一种巡检机器人，其特征在于，所述电子设备包括处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行，以使所述电子设备实现如权利要求1至7任一项所述的隧道衬砌裂缝检测方法。
技术总结
本发明涉及隧道病害检测技术领域，具体公开一种隧道衬砌裂缝检测方法、系统、存储介质和巡检机器人，该方法包括：对待检测隧道的任一网格区域的视觉图像进行隧道衬砌裂缝检测，得到所述任一网格区域的裂缝特征信息，并对所述任一网格区域的点云数据进行三维重建，得到所述任一网格区域的三维重建模型；基于所述任一网格区域的裂缝特征信息与三维重建模型，确定所述任一网格区域的隧道衬砌裂缝定位信息。本发明在提高隧道衬砌裂缝检测准确性的同时，还能够提高隧道衬砌裂缝检测的效率。
技术研发人员：吴柯维,郭杨,朱小平,何晓罡,黄美华
受保护的技术使用者：北京卓视智通科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23