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申请/专利权人：深圳市特区铁工建设集团有限公司

摘要：本发明公开了一种基于视觉检测的隧道围岩坍塌风险分析方法及系统，所述方法包括：基于移动的双目视觉相机采集隧道围岩的变形数据，并基于所述变形数据确定所述隧道围岩在预设时间段内的实际累计变形量以及实际变形速度；基于所述实际累计变形量与所述实际变形速度，预估坍塌风险等级，并确定与所述坍塌风险等级所对应的历史坍塌案例信息；基于所述历史坍塌案例信息，确定案例累计变形量与案例变形速度，并基于所述实际累计变形量、所述实际变形速度、所述案例累计变形量与所述案例变形速度，输出坍塌预警信息。本发明可摒弃传统的基于人工检测来进行坍塌风险的方式，采用视觉分析的方式来进行坍塌预警，提高了坍塌风险的评估准确性。

主权项：1.一种基于视觉检测的隧道围岩坍塌风险分析方法，其特征在于，所述方法包括：基于移动的双目视觉相机采集隧道围岩的变形数据，并基于所述变形数据确定所述隧道围岩在预设时间段内的实际累计变形量以及实际变形速度；基于所述实际累计变形量与所述实际变形速度，预估坍塌风险等级，并确定与所述坍塌风险等级所对应的历史坍塌案例信息；基于所述历史坍塌案例信息，确定案例累计变形量与案例变形速度，并基于所述实际累计变形量、所述实际变形速度、所述案例累计变形量与所述案例变形速度，输出坍塌预警信息；所述基于移动的双目视觉相机采集隧道围岩的变形数据，包括：预先间隔预设距离设置所述双目视觉相机，并设置每一个双目视觉相机的固定移动距离；控制每一个双目视觉相机在对应的固定移动距离内移动，并在移动的过程中采集所述隧道围岩的图像数据；将采集到的所述图像数据按照时间顺序进行对比分析，得到所述隧道围岩的变形数据；所述将采集到的所述图像数据按照时间顺序进行对比分析，得到所述隧道围岩的变形数据，包括：采用图像分析技术，通过对图像数据中的形状特征与尺寸特征进行提取，并同时获取形状特征与尺寸特征所对应的时序信息；将所有的时序信息按照顺序进行排列，得到形状特征的变化以及尺寸特征的变化，确定出隧道围岩的尺寸变化以及形状变化，得到所述变形数据；所述基于所述变形数据确定所述隧道围岩在预设时间段内的实际累计变形量以及实际变形速度，包括：将双目视觉相机的采集时间进行分段，得到若干的时间段，分别得到每个时间段对应的变形数据；基于每个时间段对应的变形数据，确定每个时间段的变形速度，然后基于每个时间段的变形速度，判定出隧道围岩的实际变形速度是否有变化；所述基于所述实际累计变形量与所述实际变形速度，预估坍塌风险等级，包括：将所述实际累计变形量与预设的变形阈值进行比较；若所述实际累计变形量小于所述变形阈值，则将所述实际变形速度输入至预设的风险评估模型中，得到与所述实际变形速度所对应的所述坍塌风险等级，其中，所述风险评估模型是基于样本变形速度与样本风险等级之间的对应关系训练得到的模型；所述基于所述实际累计变形量与所述实际变形速度，预估坍塌风险等级，包括：若所述实际累计变形量大于或等于所述变形阈值，则确定所述坍塌风险等级为一级风险；获取所述一级风险所对应的预警处理方案，并基于所述预警处理方案进行风险预警处理；所述确定与所述坍塌风险等级所对应的历史坍塌案例信息，包括：获取历史数据库，所述历史数据库中存储有若干坍塌案例以及每一个坍塌案例对应的风险等级；将所述坍塌风险等级与所述历史数据库进行匹配，得到所述坍塌风险等级所对应的历史坍塌案例信息；所述历史坍塌案例信息中记载了过去发生的与所述坍塌风险等级所有坍塌案例，所述坍塌案例中记载了每次发生坍塌事件时隧道围岩的变形量以及变形速度，将所有坍塌事件的变形量与变形速度分别求取平均值，得到所述案例累计变形量和所述案例变形速度；所述基于所述实际累计变形量、所述实际变形速度、所述案例累计变形量与所述案例变形速度，输出坍塌预警信息，包括：将所述实际累计变形量与所述案例累计变形量进行比较；将所述实际变形速度与所述案例变形速度进行比较；若所述实际累计变形量大于或者等于所述案例累计变形量和或实际变形速度大于或等于所述案例变形速时，获取所述历史坍塌案例信息所对应的历史预警信息，并将所述历史预警信息作为所述坍塌预警信息；所述方法还包括：基于所述实际累计变形量与所述实际变形速度，计算坍塌概率；基于所述坍塌概率，输出所述坍塌预警信息；所述基于所述实际累计变形量与所述实际变形速度，计算坍塌概率，包括：预先设置权重系数表，所述权重系数表中设置了每个实际累计变形量的区间所对应的第一权重以及每个实际变形速度的区间所对应的第二权重，所述第一权重和所述第二权重分别是与实际累计变形量和实际变形速度成正比；当根据所述权重系数表匹配得到第一权重和第二权重后，计算出加权和，所述加权和反映出当前隧道围岩的坍塌风险系数；预先设置一个概率匹配表，所述概率匹配表中设置有各个加权和的区间所对应的概率值；当将加权和与概率匹配表匹配后，得到所述坍塌概率。

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