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申请/专利权人：盾构及掘进技术国家重点实验室;中铁隧道局集团有限公司

摘要：本发明公开了一种基于图像识别的TBM撑靴自动定位、换步的方法，涉及TBM施工领域，包括利用摄像头进行图片捕捉、图像算法识别定位和PLC控制系统数据写入联合操作，实现了撑靴的自动定位。有益效果在于：本发明通过图像识别的方法，利用摄像头实时监视撑靴位置，通过图像识别算法，判断撑靴与拱架以及岩壁之间的位置关系，最后通过控制撑靴以及推进油缸的回收与伸出，达到撑靴自动定位、换步的目的，该发明大大节省了人力，减少了人为误差，解决了施工现场的难题。

主权项：1.一种基于图像识别的TBM撑靴自动定位、换步的方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：S1.图像获取；通过TBM撑靴前侧部安装的摄像头，实时监控撑靴、拱架以及岩壁的位置关系，并将相关图像信息反馈至图像处理系统；S2.图像处理；通过图像处理系统，将步骤S1传输过来的图像信息，进行处理与分析，并调用撑靴自动控制系统，进行撑靴动作的判断；S3.数据对比判断；将步骤S2处理过的图像数据与撑靴自动控制系统进行数据对比，并将由图像处理系统获取的数据经过处理后反馈至数据终端；S4.撑靴自动定位与换步；数据终端通过步骤S3反馈的处理数据与TBM控制核心相连接，并作为撑靴自动定位、换步程序的载体与操作界面，进行最终的操作，实现撑靴的自动定位与换步；其中，步骤S2的具体步骤是：S21.图像更新；通过图像更新模块选择TBM换步的时间段，并及时将实时监控系统图像中的图像传输至图像处理系统并进行更新，保证图像处理系统所获取的是最新时刻的TBM撑靴、岩壁、拱架之间的位置信息；S22.图像对比；通过图像对比模块对步骤S21所获取的最新时刻的图像与上一时刻的图像进行对比，判断TBM撑靴的位置移动关系，获取图像之间的差异，校验操作终端上的操作是否与理论操作相符，现阶段操作是否达成预期计划，随后进行传输至数据分析模块；S23.数据分析；通过数据分析模块对图像对比模块上所获取的数据进行分析，判断下步操作，并反馈至操作终端，其使用solov2实例分割算法对摄像头传输的数据进行撑靴、拱架位置与轮廓自动识别与定位；S23.间距判断；通过间距判断模块对数据分析模块得出的数据信息进行图像特征分析，获取换步过程中撑靴与拱架的位置，撑靴中心凹槽与中间拱架，侧边拱架的间距，为撑靴自动控制系统的进一步操作提供理论依据。

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