[发明专利]一种单目视觉方钢管混凝土柱三面检测装置及检测方法

说明书

本发明公开一种单目视觉方钢管混凝土柱三面检测装置，包括用于放置方钢管混凝土柱工件的工作台，远离工作台的前方放置有朝向工件且用于检测工件的检测模块，检测模块与计算机电连接，工作台顶面设置带有镜面且用于反射工件左右侧面的镜面反射模块，工件朝向镜面反射模块的左侧面和右侧面均粘贴有白纸。本发明还提出一种检测方法，实现对工件正面和两个侧面进行裂纹检测。本发明技术方案的镜面反射机构能够实现镜面水平方向的旋转与平移以及竖直方向的旋转与平移，实现镜面角度与成像范围的微调，可适用于各种不同的实验环境，同时本发明只使用一台相机即可同时检测到工件正面和两侧表面共三个表面裂纹情况，具有成本低，效率高，操作方便等特点。

技术领域

本发明涉及钢管混凝土柱动态力学试验技术领域，特别涉及一种单目视觉方钢管混凝土柱三面检测装置及检测方法。

背景技术

钢管混凝土是指在钢管中灌注混凝土并固化形成组合构件，该组合组件具有良好的力学性能。因为方钢管混凝土柱是通过将混凝土灌注于正方形或矩形的钢管内，其具有稳定承载力高、节点构造简单、连接方便、外形规则以及良好抗震性能等特性，因此在工程技术中得到广泛应用。

因为裂纹是方钢管混凝土柱的主要失效形式，因此在衡量方钢管混凝土柱力学性能时，对方钢管混凝土的抗裂纹能力进行充分测试具有极其重要的意义。

现有技术中，通常采用外接的压力装置对方钢管混凝土柱进行静态和动态力学试验，以研究其抗震性能。通过单目视觉或双目视觉方式对方钢管混凝土柱进行检测时，都只能在同一次检测中检测方钢管混凝土柱的一个表面质量情况，若要检测多个表面的表面质量需要配套多套视觉系统，并使用多套视觉系统共同联动以检测多个表面的表面质量，因此整个检测过程精度不高且成本较高。因此通过单目视觉方式同时对方钢管混凝土柱的多个平面进行检测，可有效降低检测成本以及提高检测精度和工作效率。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种单目视觉方钢管混凝土柱三面检测装置及检测方法，旨在降低方钢管混凝土柱的检测成本以及提高检测精度和工作效率。

为实现上述目的，本发明提出的一种单目视觉方钢管混凝土柱三面检测装置，包括可承载放置方钢管混凝土柱工件的工作台，远离所述工作台的前方放置有朝向工件且用于检测工件的检测模块，所述检测模块与计算机电连接，所述工作台顶面设置带有镜面且用于反射工件左右侧面的镜面反射模块，工件朝向所述镜面反射模块的左侧面和右侧面均粘贴有白纸。

优选地，所述检测模块为用于采集图像的CCD工业相机。

优选地，所述镜面反射模块包括各放置于工件左侧和右侧的镜面反射机构，所述镜面反射机构包括放置于所述工作台顶面的底座，所述底座顶部与平移滑块一端卡合相连，所述平移滑块可沿与底座顶部卡合位置进行水平直线移动；所述平移滑块另一端与支架中部卡合相连，所述支架可沿与所述平移滑块卡合位置进行垂直直线移动；所述支架朝向工件的侧面设有水平旋转支架与所述支架底部枢转相连，所述水平旋转支架设有弧形凸出块插入所述支架的顶部孔；所述水平旋转支架侧部与竖直旋转支架枢转相连，所述竖直旋转支架设有弧形凸出块插入所述水平旋转支架另一侧的侧孔内；所述水平旋转支架朝向于工件的侧面设有镜面，所述底座与所述平移滑块、所述平移滑块与所述支架、所述支架与所述水平旋转支架、所述水平旋转支架与所述竖直旋转支架均通过螺钉相对固定。

优选地，所述镜面反射机构的镜面反射面与工件左侧面或工件右侧面夹角均为0°～45°。

优选地，所述镜面反射机构的镜面反射面与工件左侧面或工件右侧面夹角均为15°。

优选地，粘贴于工件左侧面或右侧面的所述白纸尺寸为100mm*100mm，粘贴于工件后的所述白纸底端边沿高于工件底部边沿150～200mm。

本发明还提出一种使用所述装置的检测方法，包括以下步骤：

1)建立图像库和色彩模块分类库；