地鐵隧道“體檢” 機(jī)器視覺來助力

作者： 2021年04月27日 來源： 瀏覽量：
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隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為我國大中型城市的主要交通方式之一。每天上下班的時(shí)候，地鐵已經(jīng)成為上班族公共交通的首選，速度快、乘坐舒適方便、沒有堵車問題，的不足大概就是高峰期擠地鐵的
　　隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為我國大中型城市的主要交通方式之一。每天上下班的時(shí)候，地鐵已經(jīng)成為上班族公共交通的首選，速度快、乘坐舒適方便、沒有堵車問題，的不足大概就是高峰期擠地鐵的滋味不太好受吧。我國地鐵建設(shè)事業(yè)起步較晚，但是由于政策的推動以及地鐵建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的突破與自主化，近十幾年我國的地鐵規(guī)?？焖贁U(kuò)大。
 
　　地鐵交通極大方便了城市居民的出行，但是，地鐵絕大部分的運(yùn)營路線都位于城市地面以下的隧道中，周圍地質(zhì)情況復(fù)雜、地下管道與線路密集，而且還有地表的建筑和交通的影響。不僅隧道施工時(shí)面臨著安全風(fēng)險(xiǎn)，地鐵隧道中出現(xiàn)的各種“病害”，如地鐵投入運(yùn)行后隧道也會出現(xiàn)收縮變形、沉降變形、隧道壁開裂滲漏等安全隱患。因此，對于地鐵隧道的監(jiān)測是地鐵交通養(yǎng)護(hù)的重要內(nèi)容。
 
　　傳統(tǒng)的地鐵隧道監(jiān)測主要依賴人工監(jiān)測，配合常用的儀器設(shè)備，如鋼尺、游標(biāo)卡尺、裂縫測深儀、裂縫測寬儀等，不但效率低、成本高，而且很難發(fā)現(xiàn)前期問題，無法保證盾構(gòu)隧道長期安全運(yùn)行。而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多維傳感、機(jī)器視覺檢測技術(shù)的使用則為這項(xiàng)檢測工作的提速、高效提供了新的契機(jī)，那么，什么是機(jī)器視覺呢？
 
　　據(jù)悉，機(jī)器視覺是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支。簡單說來，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。
 
　　為了適應(yīng)當(dāng)前地鐵隧道自動化監(jiān)測的需求，北京交通大學(xué)副教授王耀東和他的團(tuán)隊(duì)正在嘗試將機(jī)器視覺、先進(jìn)傳感等技術(shù)引入相關(guān)檢測，讓這一過程變得更加高效、智能。
 
　　以隧道裂縫為例，相關(guān)工作人員表示，其形成原因比較復(fù)雜，巖層性質(zhì)、巖土壓力、混凝土收縮、結(jié)構(gòu)移位變形、侵蝕破壞、施工遺留等都是潛在誘因。別是南方的過江過河隧道或地下水較豐富區(qū)域的隧道，如果產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生就會產(chǎn)生滲漏水，影響地鐵運(yùn)行的安全。因此需要定期巡檢，及時(shí)養(yǎng)護(hù)、維修。
 
　　機(jī)器視覺的特點(diǎn)是效率高、可移動、非接觸，特別是信息處理自動化、智能化、數(shù)字化，也是隧道巡檢的發(fā)展方向，因此，工作人員在不斷嘗試把機(jī)器視覺技術(shù)、圖像處理技術(shù)、多維感知、人工智能等技術(shù)，應(yīng)用在隧道病害檢測當(dāng)中，這些智能巡檢技術(shù)可以逐步代替人工，完成隧道基礎(chǔ)設(shè)施的自動檢測。
 
　　最后，我們要知道，機(jī)器視覺是一項(xiàng)綜合技術(shù)，包括圖像處理、機(jī)械工程技術(shù)、控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)(圖像增強(qiáng)和分析算法、圖像卡、 I/O卡等)。一個(gè)典型的機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉、光源系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺能運(yùn)用到更多的方方面面，發(fā)展前景可期。此次應(yīng)用到地鐵隧道的“體檢”就是一方面，相關(guān)企業(yè)可重點(diǎn)布局。
 
　　從人工到智能，地鐵隧道“體檢”，機(jī)器視覺來助力。
 
　　資料來源：中國科學(xué)報(bào)、百科、搜狐
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