本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体是一种隧道掌子面图像采集传输处理一体化系统。
背景技术：
隧道施工中需要根据工程地质条件精确鉴定围岩等级，掌子面揭示的地质信息最直观、最准确，传统方式由工作人员实地观察并绘制地质素描，主要描绘地层及节理分布情况，观察结果受环境及观察者自身地质知识水平的影响较大，难以充分挖掘掌子面中所包含的信息。另外手工绘制信息更新慢，观察结果难以得到有效的利用。
针对这一问题，当前技术通过工作人员使用红外相机拍摄获取掌子面图片，之后利用计算机进行图像处理提取结构面信息从而得到三维地质模型，根据模型进行岩体块体分析，预测岩体稳定性，最终得到洞室安全预测结果。
隧道施工过程中工业环境较恶劣，人工实地拍摄需要较多时间，且掌子面施工节奏快，要求在短时间内获取高质量的图像较困难。另外图像获取后传输不便，难以及时对掌子面信息进行传输及处理，造成信息反馈周期长的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种隧道掌子面图像采集传输处理一体化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种隧道掌子面图像采集传输处理一体化系统，包括图像采集、图像传输和图像处理三个部分，所述图像采集包括全方位高清云台摄像机及其附属设备补光照明设备；所述全方位高清云台摄像机位于掌子面前方，全方位高清云台摄像机的旋转角度为水平360度、上下各90度；所述补光照明设备的光线亮度可调；所述图像传输包括无线对传设备；所述图像处理通过云端图像处理系统对传入图像进行图像预处理、边缘检测、直线检测、统计分析。
作为本实用新型进一步的方案：所述无线对传设备可接受客户端发送的指令、音频信息，并经压缩发至现场图像采集处；同时将现场的视频、音频信息压缩发送至客户端。
作为本实用新型进一步的方案：所述图像预处理采用基于高斯降噪的图像平滑和基于对比度受限的自适应阈值的直方图均衡化的图像增强操作。
作为本实用新型进一步的方案：所述边缘检测采用基于Canny算子的边缘检测算法。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
现有技术需通过工作人员实地拍摄掌子面照片，工作环境恶劣，需要花费较多时间，本实用新型只需在掌子面布设无线监控点，监控点随工作面而推进，无需人工现场拍摄，大大节约了时间成本和人工成本。通过无线传输将拍摄好的照片及时传送至客户端，信息反馈及时迅速。
附图说明
图1为隧道掌子面图像采集传输处理一体化系统的流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是要提供一种隧道掌子面图像采集传输一体化系统，提高围岩等级确定的效率及精度。
请参阅图1，本实用新型实施例中，一种隧道掌子面图像采集传输处理一体化系统，包括图像采集、图像传输和图像处理三个部分，所述图像采集包括全方位高清云台摄像机及其附属设备补光照明设备，全方位高清云台摄像机用于获取掌子面图像；所述图像传输包括无线对传设备，无线对传设备用于将图像从摄像机处传出洞口，再通过Internet传输至服务器云端；所述图像处理通过云端图像处理系统对传入图像进行图像预处理、边缘检测、直线检测、统计分析等操作。
本实用新型实施例中，所述全方位高清云台摄像机位于掌子面前方，随掌子面而推进，可以水平360度旋转、上下各90度旋转，便于调节成像角度。
本实用新型实施例中，所述补光照明设备可调节光线亮度，提高掌子面的成像质量。
本实用新型实施例中，所述无线对传设备可接受客户端发送的指令、音频信息，并经压缩发至现场图像采集处；同时将现场的视频、音频信息压缩发送至客户端，能够避免有线传输的线路在施工过程中被破坏。
本实用新型实施例中，所述图像预处理具体为：对所抓拍的图像进行基于高斯降噪的图像平滑和基于对比度受限的自适应阈值的直方图均衡化的图像增强操作，其有益效果是提高图像质量，增强图像边缘信息。
本实用新型实施例中，所述边缘检测采用基于Canny算子的边缘检测算法，其有益效果是采用双阈值，既能检测图像中重要的、显著的线条、轮廓等，又去掉了那些过于细节的边缘，因此它被看做是边缘检测的最佳算法。
本实用新型实施例中，所述直线检测具体为：利用霍夫变换对边缘检测结果提取直线。
本实用新型实施例中，所述统计分析具体为：通过对直线段的斜率和数量进行统计分析，得出量化结果，以此来支持决策。
本实用新型的工作原理是：图像采集可通过在掌子面前方设置监控点放置摄像小车实现，在小车上安装移动点全方位高清云台摄像机（水平可360度旋转，上下均可旋转90度），同时安装补光照明装置等，以便提高图像质量。信息传输通过无线对传装置实现，无线对传装置用于将信息数据进行压缩与传输：客户端的指令、音频信息等传送给图像采集装置，即可通过远程控制调节拍摄角度、光线强度、焦距等，传送音频信息，进行图像抓拍；现场的音频信息及采集的图像经过压缩及时传送给客户端，实现了双向语音对讲，方便客户端工作人员与现场施工工人的实时交流，可以避免对抓拍图像的遮挡。图像处理通过客户端的图像处理系统完成：首先接收图像进行解压缩；之后进行图像预处理，通过平滑和增强操作提高图像质量，增强边缘信息；接着通过边缘检测提取边缘信息，作为地层及节理信息的基础；然后进行直线提取，用直线段描绘地层及节理情况；最后对直线段的斜率及数量进行分析，分析结果量化输出，为有效决策提供支持。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。