[发明专利]基于平行激光的裂缝视觉测量装置及测量方法

权利要求书

1.基于平行激光的裂缝视觉测量装置，其特征在于，包括有平行激光器(1)和带有摄像头(18)的手机(13)，所述平行激光器(1)可拆卸固定在所述手机(13)的后盖上，所述手机(13)内置有图像处理模块，所述平行激光器(1)还电连接手机(13)。

2.根据权利要求1所示的基于平行激光的裂缝视觉测量装置，其特征在于，所述摄像头(18)上还安装有外挂镜头(19)。

3.根据权利要求2所述的基于平行激光的裂缝视觉测量装置，其特征在于，所述平行激光器(1)包括壳体(16)，所述壳体(16)顶部为全透光玻璃，所述壳体(16)内设置有一发射水平激光束的激光发射器(2)，沿激光发射器(2)发射的激光束(6)的方向设置有一平行四边形透明光学玻璃(3)，所述平行四边形透明光学玻璃(3)靠近激光发射器(2)的一侧面设置有光学半透膜(4)，所述平行四边形透明光学玻璃(3)远离激光发射器(2)的一侧面设置有光学全反射膜(5)，设置有光学半透膜(4)和光学全反射膜(5)的两个侧面平行且与水平夹角均为45°，激光发射器(2)发射的激光束经光学半透膜(4)和光学全反射膜(5)反射形成两条平行光束(25)从壳体(16)顶部射出，所述壳体(16)底部可拆卸固定在所述手机(13)的后盖上。

4.根据权利要求3所述的基于平行激光的裂缝视觉测量装置，其特征在于，所述壳体(16)上还安装有激光电源开关(9)，所述激光电源开关(9)通过导线连接所述激光发射器(2)，所述手机(13)上还设置有USB接口(8)，USB接口(8)连接有接USB转换器(21)，所述USB转换器(21)通过导线和激光电源开关(9)连接。

5.根据权利要求4所述的基于平行激光的裂缝视觉测量装置，其特征在于，所述手机(13)的后盖上固定有磁性金属片(20)，所述壳体(16)底部固定有强力磁铁(7)，所述手机(13)和平行激光器(1)通过磁性金属片(20)和强力磁铁(7)的吸合力固定。

6.基于平行激光的裂缝视觉测量方法，其特征在于，采用如权利要求5所述的基于平行激光的裂缝视觉测量装置，首先选择合适焦距的外挂镜头(19)安装在手机(13)自带的摄像头(18)上，然后打开平行激光器(1)，平行激光器(1)发出平行激光对准被测目标，并对目标进行拍照，然后手机(13)内置的图像处理模块利用激光光斑的视觉特征对拍摄的图像进行光斑中心提取，然后计算平行激光产生的两激光光斑光心之间的像素距离/像素个数dn，并以平行激光器(1)发出的平行激光光束的中心间距dl作为测量基准计算像素实际大小或以激光发射器(2)发出的激光束直径作为测量基准计算像素实际大小，最后根据像素实际大小实现对被测目标尺寸的测量。

7.根据权利要求6所述的基于平行激光的裂缝视觉测量方法，其特征在于，所述图像处理模块利用激光光斑的视觉特征对拍摄的图像进行光斑中心提取的具体方法为：

步骤1，在手机(13)屏幕上点击激光光斑所在位置，确定光斑检测区域即就是检测环(17)，在检测环(17)内对光斑进行颜色及亮度阈值分割；

步骤2，对步骤1的阈值分割结果执行区域生长算法，生成两个激光光斑的区域边界；

步骤3，对步骤2生成的区域求几何中心点，然后计算两个几何中心点之间的像素距离/像素个数dn。

8.根据权利要求7所述的基于平行激光的裂缝视觉测量方法，其特征在于，所述被测目标的尺寸s＝pr×tn，其中tn为被测目标在所拍摄的图像中所占像素数，pr为图像中每个像素对应成像范围的实际尺寸。

9.根据权利要求8所述的基于平行激光的裂缝视觉测量方法，其特征在于，若激光发射器(2)采用普通激光发射器，则以平行激光光束的中心间距dl作为测量基准，则pr＝dl/dn；

若激光发射器(2)采用平行激光发射器，则采用激光束直径cd作为测量基准，若图像上产生的光斑像素直径为cn，则图像中每个像素对应成像范围的实际尺寸pr＝cd/cn。

10.根据权利要求9所述的基于平行激光的裂缝视觉测量方法，其特征在于，所述手机(13)为触屏手机，手机屏幕即为人机交互界面(10)，所述图像处理模块包括在手机内置的处理器以及设置在人机交互界面(10)上的屏幕测量标尺(11)，所述处理器利用激光光斑的视觉特征对拍摄的图像进行光斑中心提取，然后计算平行激光产生的两激光光斑光心之间的像素距离/像素个数(dn)，并以平行激光器(1)发出的平行激光光束的中心间距dl或以激光发射器(2)发出的激光束直径作为测量基准计算图像中每个像素对应成像范围的实际尺寸，然后按照屏幕显示尺寸与图像中每个像素对应成像范围的实际尺寸的比例设置屏幕测量标尺(11)的测量标线(14)，最后根据像素实际大小实现对被测目标尺寸的测量，被测目标的尺寸显示在所述人机交互界面(10)界面上，通过其上设置的测量标线(14)直接读出。