一种隧道检测车的制作方法_3

文档序号:9749157阅读:来源:国知局
单元2030中的一个拍照单元的相机2031的拍摄区不会与另一个拍照单元2030的光源2032的照明区重叠。
[0094]图2E示出了拍照单元分两层错位排列时两层上的拍照单元在隧道表面上的拍摄区,其中,I代表第一层上的拍照单元2030所形成的拍摄区,II代表第二层上的拍照单元2030所形成的拍摄区。在对隧道表面的检测区域进行一次拍照扫描中,每个拍照单元只能拍摄到其在隧道表面上的拍摄区宽度的图像,因此通常需要将这些图像拼接成隧道表面检测区域的图像。本实施例中的多台拍照单元2030如图2E所示那样配置,使得在将每个所述拍照单元2030的所述拍摄区投影到与所述检测车的行进方向X垂直的投影面而形成的投影区域中,相邻的投影区域部分重叠。由此,各拍照单元2030在隧道表面上的拍摄区投影到与车体1100的行进方向X垂直的投影面而形成的投影区域能够覆盖隧道表面检测区域在该投影面上的投影区域,从而隧道表面的检测区域的图像能够被完整地采集到。如图2F所示,如此布置时的两个相邻拍照单元所拍得的图像中存在重叠区域C。通过在该重叠区域C,能够更切实地实现隧道表面图像的无缝拼接。
[0095]在上述实施例中,各拍照单元2030在拍照支架2020上的错位排列更加有利于各拍照单元2030的安装和调试。
[0096]在本实施例中,拍照单元在车体行进方向上分两层错位排列,但是,拍照单元的排列不限于两层,也可以三层或更多层。例如,作为另一实施例,各拍照单元在检测车的行进方向上也可以分三层错位排列。分三层排列的方式可以有很多种,只要安装在三层中的不同层上的各拍照单元在检测车的行进方向上以预设的层间距间隔,以使任意两个拍照单元中的一个拍照单元的相机在隧道表面上的拍摄区与另一个拍照单元的光源在隧道表面上的照明区不重叠,并且同一层上的拍照单元彼此不相邻。
[0097]例如,作为分三层排列的具体方式,可举出图2G?图21的例子进行说明。图2G?图21是示出根据本发明的拍照单元分三层错位排列的具体例的示意图。图中,X方向检测车的行进方向,I为第一层,II为第二层,III为第三层。按图中六个拍照单元的排列为一个排列周期在拍照支架2020上重复排列,从而形成拍照单元分三层错位排列的结构。分三层错位排列的各拍照单元的设置方式及原则可参照分两层错位排列的各拍照单元的设置方式及原则,此处不再赘述。
[0098]需要说明的是,相机拍摄的有效长度等于相机的拍摄长度减去拍照单元错位排列时在检测车行进方向上错开的距离。相机的扫描长度为L,当错位排列的层数越多,沿隧道延伸方向错开的距离会大,相机拍摄的有效长度为LI越小。
[0099]在本实施例中,拍照支架形成为环形支架。但拍照支架也可以不是环形支架,可以是任意形状,例如矩形、方形、梯形等等,也可以是不规则形状。另外,在本实施例中,拍照支架的形状形成为与隧道内表面形状相适应地形成,但这是为容易配置拍照单元而优选的,并不是必须的。
[0100]另外,本实施方式中,多个拍照单元被配置成其与隧道表面的距离基本相同。如此配置可使得在专用调试平台上调整相机的光圈、焦距以及光源的照射距离时,可同时将上述参数调整在相同的范围内,以实现安装过程中各拍照单元的互换性。但将多个拍照单元配置成其与隧道表面的距离基本相同仅仅是一个优选方式,也可以多个拍照单元到隧道表面的距离也可以不相同。
[0101]另外,本实施例的图2A中的拍照单元2030的数量只是示意性地示出,并不起限定的作用。本领域技术人员可以根据需要合理地设置。
[0102]在本实施例中,示出了由一个光源为一个相机提供照明的例子。但不限于此,也可以设置成一个光源为多个相机提供照明,也可以设置成由多个光源构成的阵列光源为一个光源提供照明。
[0103]在本实施例中,拍照单元被调整为相机的拍摄区位于光源的照明区的中央区域。但不限于此,也可以根据光源类型、相机类型等等进行设定。
[0104]在本实施例中,相机采用了线阵相机,光源采用了线型光源。但不限于此,本领域技术人员能够想到还可以采用其他类型的光源、相机。例如,相机也可以是面阵相机。光源也可以是LED照明。
[0105]图2J示出了根据本发明的隧道检测车的一个实施例的示意图。拍照支架2020也可以经由减震装置2050(参考图2A)安装在车身平板1111上,以缓解检测车行驶过程中产生的震动对拍照的影响。减震装置2050优选JS-N型橡胶减振器,JS-N型橡胶减振器可通过螺栓与车体1100连接,拍照支架2020连接在JS-N型橡胶减振器上。但是,减震装置2050不限于这样的橡胶减振器,还可以是弹簧减震器等可起到缓冲吸震作用的任何型式的减震器。
[0106]本发明适用于对狭长表面进行拍摄扫描和检测,例如适于地铁隧道、公路隧道、公路表面、管道等的表面检测等。
[0107]〈调整设备〉
[0108]以下,参照图3A至3G和图2C详细描述根据本发明的实施例的调整设备。调整设备设置在拍照单元2030中,以用于调节相机和光源之间的相对位置,使相机的拍摄区位于光源的照明区的中央。调整设备包括安装相机和光源的L型板以及调整装置3100。
[0109]图3A是根据本发明的实施例的调整装置3100的示意图。该调整装置3100能够使与其相连接的部件实现X方向的平移和XY平面内的旋转。
[0110]图3B是根据本发明的实施例的L型板连接到拍照单元的调整装置3100的示意图。调整装置3100包括旋转调整组件3001和平移调整组件3002。
[0111]根据本发明的实施例,旋转调整组件3001在平移调整组件3002上方并与平移调整组件3002相连。平移调整组件3002在发生平移运动时,旋转调整组件I也会随着平移调整组件3002的平移而平移。
[0112]根据本发明的实施例,平移调整组件3002包括齿轮(图中未显示)、齿轮旋钮3021、齿条3022、滑块3024和滑道3025。齿轮和齿轮旋钮3021相连接,齿轮与齿条3022相配合,齿条3022位于滑道3025内,滑块3024在齿条3022和滑道3025上,齿轮旋钮3021和滑块3024连接在一起,齿轮在滑块3024内。转动齿轮旋钮3021会使得齿轮在齿条3022上转动,与此同时,齿轮和齿轮旋钮3021—起在滑道3025上平移。由于滑块3024和齿轮旋钮连接在一起,滑块3024也在滑道3025上沿如图3A中X方向平移。
[0113]优选地,平移调整组件3002还包括平移锁紧螺栓3023。平移锁紧螺栓3023能够锁紧平移调整组件3002的平移运动。
[0114]根据本发明的实施例,旋转调整组件3001包括蜗杆旋钮3011、蜗杆(图中未显示)和蜗轮3012、蜗轮蜗杆箱体3014,蜗杆和蜗杆旋钮3011相连接,蜗杆和蜗轮3012相配合,蜗杆和蜗轮3012装入蜗轮蜗杆箱体3014内,转动蜗杆旋钮3011使蜗杆转动,从而带动与蜗杆相配合的蜗轮3012在如图3A中XY平面内转动,使得与蜗轮3012相连接的连接板3003也产生在如图3A中XY平面内的转动。
[0115]优选地,旋转调整组件3001还包括旋转锁紧螺栓3013。旋转锁紧螺栓3013能够锁紧旋转调整组件3001的转动。
[0116]调整装置3100中的平移调整组件3002包括齿轮和齿条,在本发明中的齿轮和齿条配合中,设计为较大传动比,以提高相机2031的拍摄区和光源2032的对准效率。
[0117]调整装置3100中的旋转调整组件3001包括蜗轮和蜗杆,在本发明中的蜗轮和蜗杆配合中,设计为较大传动比,以提高相机2031的拍摄区和光源2032的对准效率。
[0118]再次返回到图2C,图2C是相机2031和光源2032连接到本发明的拍照单元的调整装置3100上的示意图。根据本发明的实施例,相机2031通过第一 L型板3041连接到连接板3003上,从而与调整装置3100相连接,由调整装置3100实现相机2031沿图3A中X方向的平移和在XY平面内的旋转。
[0119]优选地,相机2031可以在第一L型板3041上实现景深微调,可以在第一L型板3041上前后移动。
[0120]根据本发明的实施例,光源2032通过第二 L型板3042固定。
[0121]优选地,光源2032可以在第二L型板3042上实现景深微调,可以在第二L型板上前后移动。
[0122]优选地,相机2031的纵向轴线和光源2032的纵向轴线在同一个平面内。
[0123]优选地,相机2031的纵向轴线和光源2032的纵向轴线均垂直于调整装置3100的平移调整组件3002的平移方向。
[0124]图3C是本发明的实施例的拍照单元安装有安装板3007和防护板3008的示意图。
[0125]根据本发明的实施例,拍照单元上的安装板3007可以用于固定调整装置3100、相机2031、光源2032和第二 L型板3042。安装板3007便于拍照单元各个部件的安装和固定。
[0126]根据本发明的实施例,拍照单元还包括防护板3008,防护板3008包括前面板3081、后面板3082和侧板。防护板3008能够保护相机2031和光源2032不受到损坏,保证拍照单元使用更长久。
[0127]优选地,前面板为光学防护玻璃前面板。
[0128]优选地,侧板为铝合金防护罩。
[0129]图3D至图3G是示出根据本发明的实施例的使用调整装置3100对准照明区和拍摄区的示意图,其中,以线阵相机和线型光源为例。
[0130]如图3D所示,当光源2032的照明区和相机2031的拍摄区不重合有夹角时,相机2031拍摄到的图像只有一小段是亮的。
[0131]此时,先松开旋转锁紧螺栓30
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