隧道无线全景视频监控系统的制作方法

本发明涉及了一种隧道无线全景视频监控系统。

背景技术：

目前隧道施工监控过程中，多采用普通的摄像头进行视频监控。由于隧道施工比较复杂，地质情况、施工扰动等，都可能影响施工的安全。普通的摄像头监控，监控视角一般小于60度，不可以同时看到更广泛的监控场景，对施工管控作用小，且只能对明显的变化如隧道落石、塌陷、渗水等进行监控，而其他缓慢的变化无法及时发现，且这种摄像头的监控需要人工长时间盯视或作为历史资料查询，直观性差，效率低。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种隧道无线全景视频监控系统。

一种隧道无线全景视频监控系统，包括

无线采集端，配置为采集隧道的全景数据并进行无线发送；

无线中继端，配置为无线连接无线采集端，用于无线传输；

数据处理端，配置为无线连接无线中继端并接收全景数据，及对全景数据进行处理和建模；

监控终端，配置为连接数据处理端，输出数据处理端的建模结果，并进行人机交互。

基于上述，无线采集端包括全景摄像头、全景扫描装置和无线网桥，全景摄像头用于采样隧道全景图像，全景扫描装置用于采样隧道全景边界数据，无线网桥分别连接全景摄像头和全景扫描装置。

基于上述，所述数据处理端包括图像识别模块、图像融合模块、三维建模模块，图像识别模块用于将隧道实景图像进行识别处理，图像融合模块将三维建模模块建立的三维模型与隧道实景图像进行融合为实景三维图像。

基于上述，监控终端包括计算机和vr设备。

基于上述，无线采集终端包括设置在隧道内的轨道和滑动设置在轨道上的监控车，全景摄像头和全景扫描装置分别设置在监控车上。

基于上述，全景扫描装置为kinect传感器、激光雷达或深度传感器。

基于上述，所述数据处理端还包括对比分析模块和预警处理模块，对比分析模块将在后采样数据与在先采样数据进行对比分析，预警处理模块将对比的差异处在实景三维图像上差异化显示。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过无线采集端对隧道进行全景数据采集，并根据全景数据进行三维实景建模，三维实景模型上实景数据的变化可直观显示，监控方便、高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意框图。

具体实施方式

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付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。

如图1所示，一种隧道无线全景视频监控系统，包括无线采集端，配置为采集隧道的全景数据并进行无线发送；无线中继端，配置为无线连接无线采集端，用于无线传输；数据处理端，配置为无线连接无线中继端并接收全景数据，及对全景数据进行处理和建模；监控终端，配置为连接数据处理端，输出数据处理端的建模结果，并进行人机交互。

具体的，无线采集终端全景摄像头、全景扫描装置和无线网桥，还包括设置在隧道内的轨道和滑动设置在轨道上的监控车，全景摄像头和全景扫描装置分别设置在监控车上。监控车在滑轨上按预设周期往复运动，监控车在运动过程中，全景摄像头采样隧道全景图像，全景扫描装置采样隧道全景边界数据，无线网桥分别连接全景摄像头和全景扫描装置，将全景摄像头和全景扫描装置的采样数据发送至数据处理端。本实施例中，全景扫描装置为kinect传感器、激光雷达或深度传感器。用于扫描采集隧道的边界数据，至少包括隧道的长宽高等。

所述数据处理端包括图像识别模块、图像融合模块、三维建模模块，图像识别模块用于将隧道实景图像进行识别处理，图像融合模块将三维建模模块建立的三维模型与隧道实景图像进行融合为实景三维图像。三维建模模块根据隧道全景边界数据建立工程案例的数值模型，通过监控终端进行人机交互操作，按照工程地质情况设置模型材料、外界荷载等，最后对模型所受的应力、位移等进行计算分析，完善三维数值模型。实际中全景摄像头和全景扫描装置统一坐标系，图像识别模块对隧道全景图像进行识别处理后，由图像融合模块对三维数值模型与隧道实景图像进行融合，融合为带有可视数值的实景三维图像，方便直观的将实景与数值进行融合观察。此外，还可对实景三维图像进行虚拟现实化处理，以便适配vr设备。本实施例中，监控终端包括计算机和vr设备。

优选地，所述数据处理端还包括对比分析模块和预警处理模块，对比分析模块将在后采样数据与在先采样数据进行对比分析，预警处理模块将对比的差异处在实景三维图像上差异化显示。三维实景图像模型建立后，预设一个三维实景图像为基准图像，后续全景摄像头和全景扫描装置的采样数据建立更新的三维实景图像，与基准图像通过对比分析模块进行对比分析，差异处如部分部位落石而造成的部位高度差异，预警处理模块将差异处在实景三维图像上差异化显示，如不同颜色显示或数据标注异常显示等，方便直观、快速的发现隧道变化情况。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。

技术特征：

1.一种隧道无线全景视频监控系统，其特征在于：包括

无线采集端，配置为采集隧道的全景数据并进行无线发送；

无线中继端，配置为无线连接无线采集端，用于无线传输；

数据处理端，配置为无线连接无线中继端并接收全景数据，及对全景数据进行处理和建模；

监控终端，配置为连接数据处理端，输出数据处理端的建模结果，并进行人机交互。

2.根据权利要求1所述的隧道无线全景视频监控系统，其特征在于：无线采集端包括全景摄像头、全景扫描装置和无线网桥，全景摄像头用于采样隧道全景图像，全景扫描装置用于采样隧道全景边界数据，无线网桥分别连接全景摄像头和全景扫描装置。

3.根据权利要求1所述的隧道无线全景视频监控系统，其特征在于：所述数据处理端包括图像识别模块、图像融合模块、三维建模模块，图像识别模块用于将隧道实景图像进行识别处理，图像融合模块将三维建模模块建立的三维模型与隧道实景图像进行融合为实景三维图像。

4.根据权利要求1所述的隧道无线全景视频监控系统，其特征在于：监控终端包括计算机和vr设备。

5.根据权利要求2所述的隧道无线全景视频监控系统，其特征在于：无线采集终端包括设置在隧道内的轨道和滑动设置在轨道上的监控车，全景摄像头和全景扫描装置分别设置在监控车上。

6.根据权利要求2所述的隧道无线全景视频监控系统，其特征在于：全景扫描装置为kinect传感器、激光雷达或深度传感器。

7.根据权利要求3所述的隧道无线全景视频监控系统，其特征在于：所述数据处理端还包括对比分析模块和预警处理模块，对比分析模块将在后采样数据与在先采样数据进行对比分析，预警处理模块将对比的差异处在实景三维图像上差异化显示。

技术总结
本发明提供了一种隧道无线全景视频监控系统，包括无线采集端，配置为采集隧道的全景数据并进行无线发送；无线中继端，配置为无线连接无线采集端，用于无线传输；数据处理端，配置为无线连接无线中继端并接收全景数据，及对全景数据进行处理和建模；监控终端，配置为连接数据处理端，输出数据处理端的建模结果，并进行人机交互。该隧道无线全景视频监控系统具有直观高效、省时省力的优点。

技术研发人员：张志增;程梨明;周永;尹晨旭;曹顺;王轶
受保护的技术使用者：中原工学院
技术研发日：2020.04.14
技术公布日：2020.07.24