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龙图腾网获悉中交第二公路工程局有限公司申请的专利一种基于视觉技术的隧道初喷混凝土喷射质量检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121027162B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511070322.8，技术领域涉及：G01N21/956；该发明授权一种基于视觉技术的隧道初喷混凝土喷射质量检测方法是由马瑞锋;同辉;张永明;贺星淳;李培直;武腾腾;白延东设计研发完成，并于2025-07-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于视觉技术的隧道初喷混凝土喷射质量检测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及隧道施工质量检测技术领域，具体为一种基于视觉技术的隧道初喷混凝土喷射质量检测方法，包括以下步骤：S1：通过多模态传感器融合和自适应曝光去噪算法，结合多种信息联合矫正技术，在设备前端设置自动清洁装置，通过原点定位标定，进行复杂环境下喷混面三维坐标及表观矢量数据的高精度鲁棒采集。本发明通过多模态传感器融合、抗干扰处理与精准标定，确保了复杂隧道环境下喷混面数据的高精度鲁棒采集，为后续检测与控制提供可靠数据基础，有效提升了喷混面平整度控制精度、降低了材料损耗率，并能根据地质条件与施工状态自适应调整策略，兼顾施工效率与安全。

本发明授权一种基于视觉技术的隧道初喷混凝土喷射质量检测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于视觉技术的隧道初喷混凝土喷射质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：通过多模态传感器融合和自适应曝光去噪算法，结合多种信息联合矫正技术，在设备前端设置自动清洁装置，通过原点定位标定，进行复杂环境下喷混面三维坐标及表观矢量数据的高精度鲁棒采集； S2：基于图像处理算法，集成激光扫描、智能数据处理与实时监测技术，对平整度及超限区域进行检测； S3：基于人工智能的自学习数据融合与参数优化模型，自动识别多视角视觉数据中的关键特征，融合激光与图像信息，构建高精度三维喷混面模型，分析喷射距离、角度、压力、速度的参数对喷混面平整度的影响规律，并通过强化学习算法动态优化喷射距离、角度及速度的关键施工参数； S4：根据S3的分析结果，基于预测控制算法和多目标优化控制进行喷头位姿与喷射参数的动态协同调整； S3中的具体步骤如下： S3.1：融合多视角视觉与激光信息，自动提取喷混面关键特征并构建三维模型； S3.2：分析喷射距离、角度、压力、速度的参数对平整度的影响规律，建立关联模型； S3.3：基于自学习与强化学习算法，动态优化喷射参数并生成施工调整方案； S3.3中基于自学习与强化学习算法，动态优化喷射参数并生成施工调整方案，具体步骤如下： S3.3.1：构建强化学习的状态空间，包括喷混面平整度、喷射距离、角度、速度、压力的参数，以及地质类型标签； S3.3.2：定义动作空间，包含喷射距离、角度、速度的调节范围及调节步长； S3.3.3：设定奖励函数，以喷射平整度达标率、材料利用率、施工效率为优化目标，奖励函数表达为： 其中，、、为加权系数，满足； S3.3.4：采用PPO算法训练优化模型，通过与环境交互不断调整喷射参数策略； S3.3.5：输出最优喷射参数组合，包括喷射距离、角度、速度，用于指导施工调整； S3.3.6：模型持续接收新数据并在线更新，进行喷射策略的自学习优化； S4中的具体步骤如下： S4.1：接收S3输出的优化参数与调整指令； S4.2：基于预测控制算法，实时调整喷头与岩面的距离、喷射角度的位姿参数； S4.3：通过多目标优化控制，对喷头位姿与喷射参数进行联动调整； S4.2中基于预测控制算法，实时调整喷头与岩面的距离、喷射角度的位姿参数，具体步骤如下： S4.2.1：建立喷头位姿与喷射参数的动态预测模型，输入当前喷头位置、喷射角度、岩面距离、喷混面平整度反馈信息； S4.2.2：基于预测模型，滚动计算未来N个时间步的喷头位姿与喷射参数变化趋势； S4.2.3：设定目标函数，以最小化喷射误差与控制能量为目标，目标函数表达为： 其中，为第k步的喷射误差，为控制量变化，Q、R为加权矩阵； S4.2.4：通过求解优化问题，获得最优控制序列，选取当前时刻最优控制量输出至执行机构； S4.2.5：根据实际反馈误差更新模型状态通过OPC-UA协议实时回传至S3.3.6； S4.3中通过多目标优化控制，对喷头位姿与喷射参数进行联动调整，具体操作如下： S4.3.1：建立包含施工质量、效率、成本的三目标优化模型： ①质量目标：平整度偏差Δh≤3mm； ②效率目标：喷射速度v≥1.8m²min； ③成本目标：材料损耗率η≤5%； S4.3.2：采用改进的NSGA-III算法求解帕累托最优解集，其中： ①种群规模设置为100，迭代次数≥50代； ②针对隧道施工场景，添加喷头机械限位约束； ③采用动态参考点机制适应不同围岩等级； S4.3.3：通过模糊决策从帕累托前沿选择最终参数组合，优先满足： ①Ⅳ级围岩：质量目标权重0.7； ②Ⅴ级围岩：初支厚度达标率≥95%的安全目标权重0.6； S4.3.4：当监测到岩体位移速率＞2mmh时，自动切换至保守喷射模式。

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