本發(fā)明涉及成像檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)據(jù)采集方法及隧道檢測車。

背景技術(shù)：

鐵路、公路、地鐵等交通工程有大量的隧道工程，隧道進(jìn)入運(yùn)營使用后，通常會(huì)出現(xiàn)滲漏、襯砌開裂、襯砌變形、路面裂損等質(zhì)量問題，給車輛通行帶來安全隱患。因此，隧道運(yùn)營期需要定期對隧道進(jìn)行檢測和健康狀態(tài)評估。隧道健康問題列入了公路、鐵路、地鐵維護(hù)的相關(guān)規(guī)范里。

現(xiàn)有的方法是在檢測車上設(shè)置用于采集隧道圖像的光學(xué)相機(jī)，當(dāng)?shù)竭_(dá)圖像采集點(diǎn)時(shí)，檢測車停下來，通過光學(xué)相機(jī)采集隧道圖像，從而完全隧道圖像數(shù)據(jù)的采集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)隧道檢測。然而，這種間歇運(yùn)動(dòng)成像方式工作效率低，無法實(shí)現(xiàn)對隧道襯砌質(zhì)量的高效檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)采集方法及隧道檢測車，能夠在提高檢測車的圖像采集效率的同時(shí)提高所采集圖像的質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)采集方法，應(yīng)用于隧道檢測車。所述隧道檢測車包括控制裝置和至少一組成像裝置，所述至少一組成像裝置均與所述控制裝置電連接。所述方法包括：所述控制裝置控制所述至少一組成像裝置沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述控制裝置控制所述成像裝置采集所述隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述控制所述至少一組成像裝置沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，包括：控制所述至少一組成像裝置按照預(yù)設(shè)時(shí)間周期沿所述預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；判斷所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否位于預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，若是，判定所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述至少一組成像裝置為兩組成像裝置，分別為第一成像裝置和第二成像裝置。所述控制所述至少一組成像裝置沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述成像裝置采集所述隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)，包括：控制所述第一成像裝置沿第一預(yù)設(shè)軌跡往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制所述第二成像裝置沿第二預(yù)設(shè)軌跡往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，所述第一成像裝置和所述第二成像裝置的運(yùn)動(dòng)相位相差180度；當(dāng)所述第一成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述第一成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述第一成像裝置采集所述隧道內(nèi)壁的第一圖像數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第二成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述第二成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述第二成像裝置采集所述隧道內(nèi)壁的第二圖像數(shù)據(jù)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種隧道檢測車，包括車本體、至少一組成像裝置以及控制裝置。所述至少一組成像裝置設(shè)置于所述車本體上，所述至少一組成像裝置均與所述控制裝置電連接。所述控制裝置用于控制所述至少一組成像裝置沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反且運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)送成像控制指令至所述成像裝置。所述成像裝置用于接收到所述成像控制指令后，采集所述隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述車本體上設(shè)置有至少一組沿所述檢測車的直線行進(jìn)方向設(shè)置的軌道，每組所述成像裝置對應(yīng)于一組所述軌道。所述控制裝置具體用于控制所述成像裝置沿所述軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)送成像控制指令至所述成像裝置。

進(jìn)一步的，所述至少一組成像裝置為兩組成像裝置，分別為第一成像裝置和第二成像裝置，至少一組所述軌道包括第一軌道和第二軌道。所述第一成像裝置對應(yīng)于所述第一軌道，所述第二成像裝置對應(yīng)于所述第二軌道。所述控制裝置具體用于：控制所述第一成像裝置沿所述第一軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制所述第二成像裝置沿所述第二軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，所述第一成像裝置和所述第二成像裝置的運(yùn)動(dòng)相位相差180度；當(dāng)所述第一成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述第一成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)送第一成像控制指令至所述第一成像裝置；當(dāng)所述第二成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述第二成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)送第二成像控制指令至所述第二成像裝置。所述第一成像裝置用于接收到所述第一成像指令后，采集所述隧道內(nèi)壁的第一圖像數(shù)據(jù)。所述第二成像裝置用于接收到所述第二成像指令后，采集所述隧道內(nèi)壁的第二圖像數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述第一軌道和所述第二軌道相對于所述車本體成前后對稱設(shè)置或左右對稱設(shè)置。

進(jìn)一步的，上述隧道檢測車還包括激光測距裝置，所述激光測距裝置與所述控制裝置電連接。所述激光測距裝置與所述成像裝置相連，以使得所述激光測距裝置隨著所述成像裝置一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固化了成像裝置與激光測距裝置之間的空間幾何關(guān)系。所述控制裝置還用于：當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)送測距控制指令至所述激光測距裝置。所述激光測距裝置用于接收到所述測距控制指令后，沿預(yù)設(shè)方向發(fā)射激光束至所述隧道內(nèi)壁，在所述隧道內(nèi)壁上形成激光光斑，并采集該激光測距裝置的坐標(biāo)原點(diǎn)與隧道內(nèi)壁之間的距離數(shù)據(jù)。所述成像裝置用于接收到所述成像控制指令后，同步采集帶有所述激光光斑的所述隧道內(nèi)壁的圖像。測距與圖像采集同步，保證拍攝時(shí)獲得激光測距裝置投射到隧道內(nèi)壁上的激光點(diǎn)，即使得成像裝置所采集的隧道內(nèi)壁的圖像上記錄有激光測距裝置投射在隧道內(nèi)壁上的激光點(diǎn)。進(jìn)一步，就可以通過該距離數(shù)據(jù)以及成像裝置采集的隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到隧道內(nèi)壁的三維空間數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，上述隧道檢測車還包括結(jié)構(gòu)光投射裝置，所述結(jié)構(gòu)光投射裝置與所述控制裝置電連接。所述結(jié)構(gòu)光投射裝置與所述成像裝置相連，以使得所述結(jié)構(gòu)光投射裝置隨著所述成像裝置一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固化了成像裝置與結(jié)構(gòu)光投射裝置之間的空間幾何關(guān)系。所述結(jié)構(gòu)光投射裝置用于發(fā)出結(jié)構(gòu)光以預(yù)設(shè)角度投射到隧道內(nèi)壁。所述成像裝置用于接收到所述成像控制指令后，采集具有所述結(jié)構(gòu)光的隧道內(nèi)壁圖像，即成像裝置對隧道內(nèi)壁成像的同時(shí)獲得隧道壁上的結(jié)構(gòu)光圖像。進(jìn)一步，就可以計(jì)算得到隧道內(nèi)壁的三維輪廓數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，每組所述成像裝置包括至少一個(gè)成像單元和安置成像單元的框架，框架能沿所設(shè)軌道運(yùn)動(dòng)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集方法及隧道檢測車，通過控制設(shè)置于隧道檢測車上的至少一組成像裝置沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制成像裝置采集隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)，這樣設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)隧道檢測車在不停歇、連續(xù)行走的情況下，成像裝置每次采集隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)時(shí)均相對于隧道處于近似于靜止?fàn)顟B(tài)，有效地避免所采集的隧道內(nèi)壁的圖像產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊，從而在提高隧道檢測車的圖像采集效率的同時(shí)提高所采集圖像的質(zhì)量。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隧道檢測車的第一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隧道檢測車的模塊框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隧道檢測車的成像裝置的一種速度變化曲線圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隧道檢測車的成像裝置的第二視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隧道檢測車中成像裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種隧道檢測車的成像裝置中成像單元與光路變換元件以及框架的幾何原理圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種隧道檢測車在第二視角下的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種隧道檢測車在第二視角下的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)采集方法的一種方法流程圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)采集方法的成像判斷步驟的流程圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)采集方法的另一種方法流程圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)采集裝置的模塊框圖。

圖中：1-隧道檢測車；10-成像裝置；110-框架；120-成像單元；121-鏡頭；130-光路變換元件；11-第一成像裝置；12-第二成像裝置；20-軌道；21-第一軌道；22-第二軌道；30-車本體；31-車軌；40-控制裝置；50-激光測距裝置；60-結(jié)構(gòu)光投射裝置；70-數(shù)據(jù)采集裝置；71-運(yùn)動(dòng)控制模塊；72-圖像采集模塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隧道檢測車1。如圖1所示，該隧道檢測車1包括車本體30、至少一組成像裝置10以及控制裝置。至少一組成像裝置10和控制裝置均設(shè)置于車本體30上。本實(shí)施例中，成像裝置10可以為一組，也可以是兩組、四組等偶數(shù)組。

如圖2所示，上述至少一組成像裝置10均與控制裝置40電連接?？刂蒲b置40用于控制所述至少一組成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反且運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述成像裝置10采集所述隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。

其中，預(yù)設(shè)范圍為一個(gè)較小的數(shù)值范圍，可以根據(jù)用戶對圖像質(zhì)量的具體要求設(shè)置。當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反且運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，可以近似認(rèn)為成像裝置10相對于隧道處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)控制成像裝置10采集隧道的圖像可以有效地避免運(yùn)動(dòng)模糊。當(dāng)然，在理想情況下，當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反且運(yùn)動(dòng)速度與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小相同時(shí)，成像裝置10相對于隧道處于靜止?fàn)顟B(tài)。

本實(shí)施例中，上述預(yù)設(shè)軌跡可以根據(jù)需要設(shè)置。為了簡便，可以設(shè)置為直線軌跡。當(dāng)然，也可以設(shè)置為曲線軌跡。

此外，上述往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程也可以根據(jù)需要設(shè)置。成像裝置10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以包括正向運(yùn)動(dòng)和反向運(yùn)動(dòng)。正向運(yùn)動(dòng)為從預(yù)設(shè)軌跡的第一端到第二端的運(yùn)動(dòng)，反向運(yùn)動(dòng)為從預(yù)設(shè)軌跡的第二端返回第一端的運(yùn)動(dòng)。具體的，正向運(yùn)動(dòng)過程可以為：從預(yù)設(shè)軌跡的第一端開始先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速至預(yù)設(shè)速度時(shí)再保持該速度做勻速運(yùn)動(dòng)，然后再做減速運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)該預(yù)設(shè)軌跡的第二端。反向運(yùn)動(dòng)過程可以為：從第二端先做加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)回到第一端?；蛘撸聪蜻\(yùn)動(dòng)過程也可以與正向運(yùn)動(dòng)過程相似，即從預(yù)設(shè)軌跡的第二端開始先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速至預(yù)設(shè)速度時(shí)再保持該速度做勻速運(yùn)動(dòng)，然后再做減速運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)該預(yù)設(shè)軌跡的第一端。需要說明的是，為了簡化控制，如圖3示出的速度變化曲線所示，反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，成像裝置10的速度可以與正向運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小相同，方向相反。

例如，如圖1所示，當(dāng)隧道檢測車1在車軌31上沿第一方向l運(yùn)動(dòng)，且隧道檢測車1上的成像裝置10的正向運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閜1方向，反向運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閜2方向，其中，p1方向與第一方向l一致。此時(shí)，當(dāng)成像裝置10處于反向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即沿p2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)方向相反。當(dāng)成像裝置10反向運(yùn)動(dòng)的速度與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，成像裝置10與隧道處于近似相對靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，控制成像裝置10對隧道進(jìn)行成像，以采集隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。由于成像裝置10具有一定的響應(yīng)時(shí)間，因此，成像裝置10與隧道處于近似相對靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間應(yīng)大于成像裝置10的感光時(shí)間。也就是說，成像裝置10反向運(yùn)動(dòng)的速度與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于成像裝置10的感光時(shí)間。完成圖像采集后，繼續(xù)控制成像裝置10沿p2方向朝預(yù)設(shè)軌跡的第二端運(yùn)動(dòng)，到達(dá)第二端后，再控制成像裝置10正向運(yùn)動(dòng)即沿p1方向從直線軌跡的第二端向第一端運(yùn)動(dòng)，待成像裝置10到達(dá)第一端后開始下一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，成像裝置10做周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每做一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，采集一次隧道的圖像，且相鄰兩次采集到的圖像之間存在重疊區(qū)域，以便于得到隧道的三維形貌。成像裝置10的往復(fù)周期即為隧道成像數(shù)據(jù)的采集周期。采集周期可以根據(jù)用戶的需要設(shè)置。具體的，需要考慮成像裝置10所能達(dá)到的往復(fù)頻率、相鄰兩次采集到的圖像的重疊率以及成像裝置10的響應(yīng)時(shí)間，設(shè)置預(yù)設(shè)軌道的路程、隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度以及成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度。例如，當(dāng)成像裝置10所能達(dá)到的重復(fù)頻率最大為每秒往復(fù)5次時(shí)，往復(fù)周期即采集周期最小為0.2秒，相鄰兩次采集到的圖像的重疊率為50％，沿隧道檢測車1行進(jìn)方向，相鄰兩次成像的成像區(qū)域的中心點(diǎn)之間的間隔為成像區(qū)域的寬度的一半。

需要說明的是，為了簡化隧道檢測車1和成像裝置10的運(yùn)動(dòng)控制，隧道檢測車1在進(jìn)行隧道檢測工作時(shí)可以優(yōu)選沿隧道延伸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

具體的，可以通過在隧道檢測車1設(shè)置軌道使得成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡運(yùn)動(dòng)。上述軌道可以是滑軌、滾珠絲桿、磁條線或光學(xué)導(dǎo)引線等。需要說明的是，當(dāng)軌道為磁條線或光學(xué)導(dǎo)引線時(shí)，成像裝置10可以安裝于自動(dòng)導(dǎo)引車(automatedguidedvehicle，agv)上，自動(dòng)導(dǎo)引車能夠沿設(shè)置于車本體30上的磁條線或光學(xué)導(dǎo)引線等運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)然，為了避免預(yù)設(shè)軌跡的設(shè)置對圖像的采集造成遮擋，本實(shí)施例中，軌道可以為滑軌或滾珠絲桿，這樣可以方便成像裝置10采集隧道底部的軌道或路基或公路路面的圖像。如圖4所示，所述車本體30上設(shè)置有至少一組軌道20，每組所述成像裝置10與一組所述軌道20連接，以使得成像裝置10可以在軌道20的第一端和第二端之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。軌道20具有約束成像裝置10運(yùn)動(dòng)軌跡的作用，軌道20的布置方向可以根據(jù)具體情況設(shè)置。本實(shí)施例中，軌道20的延伸方向沿隧道檢測車1的直線行進(jìn)方向設(shè)置。優(yōu)選的，軌道20的延伸方向與隧道檢測車1的直線行進(jìn)方向均垂直于同一個(gè)線路橫斷面?？刂蒲b置40具體用于控制所述至少一組成像裝置10沿所述軌道20做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制成像裝置10采集隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)然，軌道20除了采用滑軌或滾珠絲桿20以外，也可以采用其他結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，如圖5所示，每組成像裝置10包括至少一個(gè)具有預(yù)設(shè)拍攝方向的成像單元120和安置成像單元120的框架110，所述框架110與軌道20連接，框架110能沿所設(shè)軌道20運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)對隧道的全面檢測，每組成像裝置10可以設(shè)置多個(gè)成像單元120。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，框架110的形狀可以為棱柱、圓柱體或球體，多個(gè)成像單元120均勻的分布于框架110的側(cè)壁。多個(gè)成像單元120均與控制裝置40電連接，當(dāng)需要采集隧道內(nèi)壁的圖像時(shí)，控制裝置40能夠控制多個(gè)成像單元120對隧道進(jìn)行成像。需要說明的是，隧道的成像區(qū)域由多個(gè)成像單元120的分布決定。例如，可以根據(jù)需要設(shè)置所需數(shù)量的成像單元120并調(diào)節(jié)成像單元120的鏡頭121朝向，完成對隧道內(nèi)壁和底面路基或檢測車行駛軌道的成像。需要說明的是，當(dāng)需要對隧道底面路基或檢測車行駛軌道進(jìn)行成像時(shí)，車本體30的底部還設(shè)置有開口，或者成像單元120延伸至車本體30的下部。本實(shí)施例中，成像單元120可以為相機(jī)或者其他拍攝裝置。

此外，為了盡量避免多個(gè)成像單元120采集的圖像在后續(xù)拼接時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)位，影響所得到的隧道全景圖像的效果，如圖5所示，成像裝置10還可以包括光路變換元件130。光路變換元件130設(shè)置于框架110上，每個(gè)成像單元120對應(yīng)于一個(gè)光路變換元件130，且每個(gè)成像單元120的鏡頭光心到對應(yīng)的光路變換元件130的光程等于該光路變換元件130至框架110的幾何中心或軸線的距離。本實(shí)施例中所述光路變換元件130為反射鏡，在其他具體實(shí)施方式中，光路變換元件130還可以為其他，如三棱鏡或三棱鏡和反射鏡的組合。如圖6所示，每個(gè)成像單元120都具有光心a，通過反射鏡可以將光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)，得到與上述光心對應(yīng)的虛擬光心b，光心a至對應(yīng)于該成像單元120的反射鏡的距離可以與所述虛擬光心b至反射鏡的距離相等。當(dāng)上述多個(gè)成像單元120的光心分別與其對應(yīng)的反射鏡之間的距離相等，使得多個(gè)成像單元120的虛擬光心重合，能夠有效地避免后期拼接全景圖像時(shí)隧道的成像區(qū)域中同一目標(biāo)“成雙”出現(xiàn)的失真問題。

本實(shí)施例中，為了避免單獨(dú)一組成像裝置10的運(yùn)動(dòng)對隧道檢測車1的動(dòng)量和沖量帶來改變，從而引起隧道檢測車1的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，如圖7所示，上述至少一組成像裝置10可以具體為兩組，分別為第一成像裝置11和第二成像裝置12。這樣有利于抵消兩組成像裝置的運(yùn)動(dòng)過程帶來的沖量和動(dòng)量，有效地保證了隧道檢測車1運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。此時(shí)，上述至少一組軌道20也包括第一軌道21和第二軌道22。第一成像裝置11對應(yīng)于第一軌道21，第二成像裝置12對應(yīng)于第二軌道22。

此時(shí)，控制裝置40具體用于：控制所述第一成像裝置11沿第一軌道21做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制第二成像裝置12沿第二軌道22做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為了降低或避免由于成像裝置10運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的隧道檢測車1的動(dòng)量和的變化，影響隧道檢測車1的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，第一成像裝置11和第二成像裝置12的運(yùn)動(dòng)相位相差180度。也就是說，當(dāng)?shù)谝怀上裱b置11正向運(yùn)動(dòng)(沿p21方向運(yùn)動(dòng))時(shí)，第二成像裝置12反向運(yùn)動(dòng)(沿p22方向運(yùn)動(dòng))，當(dāng)?shù)谝怀上裱b置11反向運(yùn)動(dòng)(沿p11方向運(yùn)動(dòng))時(shí)，第二成像裝置12正向運(yùn)動(dòng)(沿p12方向運(yùn)動(dòng))，二者運(yùn)動(dòng)方向相反，運(yùn)動(dòng)速度大小相同，在兩組成像裝置的質(zhì)量也相同的情況下，使得第一成像裝置11和第二成像裝置12的動(dòng)量和接近于零，有利于隧道檢測車1的平穩(wěn)前進(jìn)。

當(dāng)?shù)谝怀上裱b置11的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且第一成像裝置11的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述第一成像裝置11采集隧道的第一圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)诙上裱b置12的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且第二成像裝置12的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制第二成像裝置12采集隧道的第二圖像數(shù)據(jù)。

作為一種實(shí)施方式，如圖7所示，上述第一軌道21和第二軌道22可以相對于所述車本體30成前后對稱設(shè)置。例如，第一軌道21和第二軌道22可以沿著車本體30的中心線前后設(shè)置。

作為另一種實(shí)施方式，如圖8所示，第一軌道21和第二軌道22也可以相對于所述車本體30成左右對稱設(shè)置。此時(shí)，若第一軌道21設(shè)置于車本體30的左側(cè)，第二軌道22設(shè)置于車本體30的右側(cè)，相應(yīng)地，與第一軌道21滑動(dòng)連接的第一成像裝置11則用于采集隧道左側(cè)內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)，與第二軌道22滑動(dòng)連接的第二成像裝置12則用于采集隧道右側(cè)內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)然，于本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)采集方法的前提下，第一軌道21和第二軌道22也可以采用除上述前后對稱設(shè)置和左右對稱設(shè)置以外的其他設(shè)置方式。

為了進(jìn)一步得到隧道的全景三維圖像，除了得到隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)外，還需要獲得成像裝置10與隧道內(nèi)壁之間的距離數(shù)據(jù)。因此，如圖2所示，上述隧道檢測車1還可以包括激光測距裝置50，激光測距裝置50與控制裝置40電連接。考慮到激光測距裝置50的響應(yīng)時(shí)間，為了提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例中，激光測距裝置50可以與成像裝置10相連，以使得激光測距裝置50隨著成像裝置10一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固化了成像裝置10與激光測距裝置50之間的空間幾何關(guān)系?？梢岳斫獾氖牵す鉁y距裝置50的坐標(biāo)原點(diǎn)與激光束空間指向角與成像裝置10之間的空間關(guān)系是經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的。

此時(shí)，上述控制裝置40還用于當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，同步發(fā)送測距控制指令至所述激光測距裝置50，發(fā)送成像控制指令至成像裝置10。激光測距裝置50用于接收到所述測距控制指令后，沿預(yù)設(shè)方向發(fā)射激光束至所述隧道內(nèi)壁，在所述隧道內(nèi)壁上形成激光光斑，并采集該激光測距裝置50的坐標(biāo)原點(diǎn)與隧道內(nèi)壁之間的距離數(shù)據(jù)。成像裝置10用于接收到所述成像控制指令后，同步采集帶有所述激光光斑的所述隧道內(nèi)壁的圖像。本實(shí)施例中，測距與圖像采集同步，保證拍攝時(shí)獲得激光測距裝置50投射到隧道內(nèi)壁上的激光點(diǎn)，即使得成像裝置10所采集的隧道內(nèi)壁的圖像上記錄有激光測距裝置50投射在隧道內(nèi)壁上的激光點(diǎn)。進(jìn)一步，就可以通過該距離數(shù)據(jù)以及成像裝置采集的隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到隧道內(nèi)壁的三維空間數(shù)據(jù)。

具體的，激光測距裝置50可以包括多個(gè)激光測距單元，每組成像裝置10的每個(gè)成像單元處可以對應(yīng)設(shè)置一個(gè)激光測距單元。激光測距單元發(fā)出的激光信號(hào)的發(fā)射方向可以與其對應(yīng)的成像單元的鏡頭朝向一致，從而得到該成像單元采集到圖像對應(yīng)的成像區(qū)域與成像單元之間的距離數(shù)據(jù)，以便于進(jìn)一步根據(jù)成像裝置10采集的圖像數(shù)據(jù)以及激光測距裝置50采集的距離數(shù)據(jù)計(jì)算隧道的三維空間數(shù)據(jù)。

另外，本實(shí)施例提供的隧道檢測車1還包括結(jié)構(gòu)光投射裝置60。結(jié)構(gòu)光投射裝置60與控制裝置電連接。結(jié)構(gòu)光投射裝置60與成像裝置10相連，以使得結(jié)構(gòu)光投射裝置60隨著成像裝置10一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，固化了成像裝置10與結(jié)構(gòu)光投射裝置60之間的空間幾何關(guān)系?？梢岳斫獾氖牵Y(jié)構(gòu)光投射裝置60的坐標(biāo)原點(diǎn)及其空間指向角與成像裝置10的成像參數(shù)之間的空間關(guān)系是經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的。此時(shí)，隧道檢測車1可以通過結(jié)構(gòu)光量測方法獲得隧道內(nèi)壁的三維空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)。具體的，控制裝置控制至少一組成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)光投射裝置60也隨著成像裝置10一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且發(fā)出結(jié)構(gòu)光以預(yù)設(shè)角度投射到隧道內(nèi)壁。本實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)光可以為線狀激光、網(wǎng)格狀激光等，預(yù)設(shè)角度可以根據(jù)具體量測需要設(shè)置。

此時(shí)，當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反且運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制裝置發(fā)送成像控制指令至成像裝置10。當(dāng)成像裝置10接收到成像控制指令后，采集具有所述結(jié)構(gòu)光的隧道內(nèi)壁圖像，即成像裝置10對隧道內(nèi)壁成像的同時(shí)獲得隧道壁上的結(jié)構(gòu)光圖像。以便于進(jìn)一步根據(jù)激光測距裝置50所采集到的距離數(shù)據(jù)以及成像裝置10采集到的結(jié)構(gòu)光圖像得到隧道內(nèi)壁的三維輪廓數(shù)據(jù)。

需要說明的是，本實(shí)施例中的控制裝置40可以包括單片機(jī)、dsp、arm或fpga等具有數(shù)據(jù)處理功能的芯片。此外，本實(shí)施例中，該控制裝置40可以獨(dú)立于控制隧道檢測車1行走的車輛控制系統(tǒng)，也可以與控制隧道檢測車1行走的車輛控制系統(tǒng)一體設(shè)置。

另外，在本實(shí)施例的一種具體實(shí)施方式中，控制裝置40除了包括上述的具體數(shù)據(jù)處理功能的芯片外，還可以包括用于帶動(dòng)每組成像裝置10運(yùn)動(dòng)的電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。具體的，電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)成像裝置10運(yùn)動(dòng)，通過控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)速，控制成像裝置10做周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。具體的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以根據(jù)所需要的速度變化曲線設(shè)計(jì)。例如，上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過設(shè)計(jì)凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使得成像裝置10從預(yù)設(shè)軌跡的第一端開始先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速至預(yù)設(shè)速度時(shí)再保持該速度做勻速運(yùn)動(dòng)，然后再做減速運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)該預(yù)設(shè)軌跡的第二端。

另外，如圖9所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)采集方法，應(yīng)用于上述隧道檢測車1。隧道檢測車1包括控制裝置40和至少一組成像裝置10，至少一組成像裝置10均與控制裝置40電連接。所述方法包括：

步驟s101，所述控制裝置控制所述至少一組成像裝置沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

于本步驟中，預(yù)設(shè)軌跡可以根據(jù)需要設(shè)置。為了簡便，可以設(shè)置為直線軌跡。當(dāng)然，也可以設(shè)置為曲線軌跡。往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以包括正向運(yùn)動(dòng)和反向運(yùn)動(dòng)，正向運(yùn)動(dòng)的速率控制可以與反向運(yùn)動(dòng)的速率控制一致，也可以不一致。

作為一種實(shí)施方式，成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡做周期性地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，上述控制所述至少一組成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以具體包括：控制至少一組成像裝置10按照預(yù)設(shè)時(shí)間周期沿所述預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

另外，需要說明的是，作業(yè)過程中，隧道檢測車1沿隧道延伸方向連續(xù)行走。為了簡化隧道檢測車1以及成像裝置10的速度控制，在本實(shí)施例的較佳實(shí)施方式中，控制隧道檢測車1勻速直線行走。也就是說，控制所述至少一組成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的步驟之前，本實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集方法還包括：控制裝置40控制所述隧道檢測車1勻速直線行走。當(dāng)然，在本實(shí)施例的其他實(shí)施方式中，控制裝置40控制所述隧道檢測車1勻速行走的步驟也可以發(fā)生在控制至少一組成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的步驟之后，或基本同步發(fā)生。

步驟s102，當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述控制裝置控制所述成像裝置采集所述隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。

每組成像裝置10的每一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)判定所述成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述成像裝置10采集所述隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。

當(dāng)至少一組成像裝置10按照預(yù)設(shè)時(shí)間周期沿所述預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，作為一種實(shí)施方式，如圖10所示，所述方法還包括成像判斷步驟。成像判斷步驟可以包括以下步驟s201至步驟s203。成像判斷步驟發(fā)生在執(zhí)行步驟s102之前。

步驟s201，獲取所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

步驟s202，判斷所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否位于預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)；

預(yù)先對成像裝置10往復(fù)運(yùn)動(dòng)以及隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行設(shè)置。成像裝置10的每做一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)即每個(gè)往復(fù)周期內(nèi)均能在一個(gè)特定時(shí)間段內(nèi)保證成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反且運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。因此，預(yù)設(shè)時(shí)間段為多個(gè)特定時(shí)間段，每個(gè)特定時(shí)間段對應(yīng)于成像裝置10的一個(gè)往復(fù)周期。例如，成像裝置10的往復(fù)周期為100ms，特定時(shí)間段的持續(xù)時(shí)間為5ms，假設(shè)從0開始計(jì)時(shí)，第20ms至25ms為第一個(gè)往復(fù)周期內(nèi)的特定時(shí)間段，第120ms至125ms為第二個(gè)往復(fù)周期內(nèi)的特定時(shí)間段，第220ms至225ms為第三個(gè)往復(fù)周期內(nèi)的特定時(shí)間段，依次類推。成像裝置10從預(yù)設(shè)軌跡的第一端開始做反向運(yùn)動(dòng)，并且運(yùn)動(dòng)時(shí)間從0開始計(jì)時(shí)，當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于或等于(100k+20)且小于或等于(100k+25)時(shí)，則表示成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間位于預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)。其中，k為0或正整數(shù)。

若成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間位于預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，則執(zhí)行步驟s203。若成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不位于預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，則返回步驟s201重新獲取成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，重復(fù)執(zhí)行步驟s202，成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間位于預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行步驟s203。

步驟s203，判定所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

作為另一種實(shí)施方式，執(zhí)行步驟s102之前，還可以：判斷所述成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是否等于預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)，若成像裝置10的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)；判定所述成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反且所述成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。例如，預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)可以設(shè)置為上述特定時(shí)間段的起始時(shí)間點(diǎn)。當(dāng)?shù)?0ms至25ms為第一個(gè)往復(fù)周期內(nèi)的特定時(shí)間段，第120ms至125ms為第二個(gè)往復(fù)周期內(nèi)的特定時(shí)間段，第220ms至225ms為第三個(gè)往復(fù)周期內(nèi)的特定時(shí)間段時(shí)，預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)可以設(shè)置為20ms、120ms、220ms…，依次類推。

另外，作為又一種實(shí)施方式，隧道檢測車1的車本體30上設(shè)置有第一速度傳感器，每組成像裝置10上設(shè)置有第二速度傳感器。第一速度傳感器可以采集隧道檢測車1相對于隧道的行進(jìn)速度大小和方向。第二速度傳感器可以采集成像裝置10相對于隧道的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向。例如，第二速度傳感器可以設(shè)置于上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的特定位置，以采集成像裝置10相對于隧道的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向。此時(shí)，判斷成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的方法還可以為：獲取隧道檢測車1相對于隧道的行進(jìn)速度大小和方向；獲取成像裝置10相對于隧道的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向；判斷隧道檢測車1的行進(jìn)方向是否與成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度相反，當(dāng)隧道檢測車1的行進(jìn)方向與成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度相反時(shí)，判斷成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若該差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且,成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，執(zhí)行步驟s102。

本實(shí)施例中，對上述至少一組成像裝置10的具體數(shù)量不做限定。例如，成像裝置10可以為一組、兩組、四組等。當(dāng)至少一組成像裝置10包括第一成像裝置11和第二成像裝置12時(shí)，上述的步驟s101和步驟s102具體可以為：控制所述第一成像裝置11沿第一預(yù)設(shè)軌跡往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制所述第二成像裝置12沿第二預(yù)設(shè)軌跡往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，所述第一成像裝置11和所述第二成像裝置12的運(yùn)動(dòng)相位相差180度；當(dāng)所述第一成像裝置11的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且所述第一成像裝置11的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述第一成像裝置11采集所述隧道內(nèi)壁的第一圖像數(shù)據(jù)；當(dāng)所述第二成像裝置12的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且所述第二成像裝置12的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述第二成像裝置12采集所述隧道內(nèi)壁的第二圖像數(shù)據(jù)。

隧道檢測車1上還設(shè)置有激光測距裝置50時(shí)，激光測距裝置50與控制裝置40電連接。激光測距裝置50與成像裝置10相連以使得所述激光測距裝置50隨著所述成像裝置10一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，如圖11所示，本實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集方法還包括步驟s103。

步驟s103，當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述激光測距裝置采集該激光測距裝置的坐標(biāo)原點(diǎn)與隧道內(nèi)壁之間的距離數(shù)據(jù)。

另外，當(dāng)本實(shí)施例提供的隧道檢測車1還包括上述結(jié)構(gòu)光投射裝置60時(shí)，結(jié)構(gòu)光投射裝置60也隨著成像裝置10一起做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且發(fā)出結(jié)構(gòu)光以預(yù)設(shè)角度投射到隧道內(nèi)壁。當(dāng)成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反且運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制裝置控制成像裝置10采集具有所述結(jié)構(gòu)光的隧道內(nèi)壁圖像，以便于進(jìn)一步根據(jù)激光測距裝置50所采集到的距離數(shù)據(jù)以及成像裝置10采集到的結(jié)構(gòu)光圖像得到隧道內(nèi)壁的三維輪廓數(shù)據(jù)。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的方法的具體工作過程，可以參考前述裝置、系統(tǒng)實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集方法及隧道檢測車1，通過控制設(shè)置于隧道檢測車1上的至少一組成像裝置10沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在成像裝置10的運(yùn)動(dòng)方向與隧道檢測車1的行進(jìn)方向相反，且成像裝置10的運(yùn)動(dòng)速度大小與隧道檢測車1的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制成像裝置10采集隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)，這樣設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)隧道檢測車1在不停歇、連續(xù)行走的情況下，成像裝置10每次采集隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)時(shí)均相對于隧道處于近似于靜止?fàn)顟B(tài)，有效地避免所采集的隧道內(nèi)壁的圖像產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)模糊，從而在提高隧道檢測車1的圖像采集效率的同時(shí)提高所采集圖像的質(zhì)量。

另外，如圖12所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種數(shù)據(jù)采集裝置，應(yīng)用于上述隧道檢測車1。該數(shù)據(jù)采集裝置70至少包括：運(yùn)動(dòng)控制模塊71和圖像采集模塊72。

其中，運(yùn)動(dòng)控制模塊71用于控制所述至少一組成像裝置沿預(yù)設(shè)軌跡做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

圖像采集模塊72用于當(dāng)所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)方向與所述隧道檢測車的行進(jìn)方向相反，且所述成像裝置的運(yùn)動(dòng)速度大小與所述隧道檢測車的運(yùn)動(dòng)速度大小之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述控制裝置控制所述成像裝置采集所述隧道內(nèi)壁的圖像數(shù)據(jù)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。