隧道衬砌裂缝机器视觉检测系统研制与应用

针对传统隧道衬砌裂缝检测方法存在效率低等特点,研制基于机器视觉的隧道衬砌裂缝自动检测系统,该系统主要由图像采集系统、照明系统、运动控制系统、定位系统和图像处理系统组成。介绍了该系统的组成结构、功能特点和使用方法,并对系统设备集成和裂缝图像识别进行了优化分析。该系统能以0~40 km/h的检测速度对隧道衬砌表面进行连续扫描,图像清晰且无明显的几何变形,能实时快速识别复杂衬砌图像的裂缝,自动计算裂缝的长度、宽度、位置、走向和分布密度等特征参数,裂缝检测精度达0.3 mm。通过工程应用实例验证,该系统具有自动化、高精度、高准确度、高效率、操作方便等特点。该检测系统解决了传统隧道衬砌裂缝检测方法存在的缺点,可提高隧道衬砌裂缝自动检测技术水平,为隧道衬砌结构安全评估和病害治理提供新的手段。