[发明专利]一种基于斜光轴数字图像相关方法的全场挠度实时测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种基于斜光轴数字图像相关方法的全场挠度实时测量系统，其特征在于：该通用视频挠度测量系统包括黑白工业相机(1)、工业定焦镜头(2)、电子经纬仪(3)、测距机(4)、三脚架(5)、高亮度单色光LED靶标(6)、与单色光源波长对应的窄带通滤波片(7)和计算机(8)；所述黑白工业相机(1)用于采集图像，并将图像传输到所述计算机(8)；所述工业定焦镜头(2)用于采集被测点表面的清晰图像；所述电子经纬仪(3)用于安装架设所述黑白工业相机(1)以及所述工业定焦镜头(2)，并提供水平及垂直两个角度的调节，使被测点在图像中的位置适当；所述测距机(4)用来测量各待测点到所述黑白工业相机(1)靶面的距离以及黑白工业相机(1)光轴与水平面的夹角；所述三脚架(5)用来固定支撑由所述电子经纬仪(3)、黑白工业相机(1)、工业定焦镜头(2)所组成的视频挠度仪(9)；所述高亮度单色光LED靶标(6)安装在相应的被测点位置以便采集到更加清晰地图像信息；所述与单色光源波长对应的窄带通滤波片(7)安装在所述工业定焦镜头(2)上，用于滤掉除所述单色光LED靶标(6)之外的其他光线，降低噪声干扰，实现在环境光变化的条件下进行测量；所述计算机(8)用于处理测距机(4)测得的数据并通过直线拟合得到目标直线上任意点到黑白工业相机(1)靶面的距离，同时处理由黑白工业相机(1)采集到的图像数据，利用单点标定方法求得任意点的挠度信息，并实时显示桥体全场任意点时间-挠度曲线。

2.根据权利要求1所述的一种基于斜光轴数字图像相关方法的全场挠度实时测量系统，其特征在于：所述的视频挠度仪(9)可实现桥体全场非接触式的实时测量与检测。

3.一种使用权利要求1、2任一所述的基于斜光轴数字图像相关方法的全场挠度实时测量系统的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在桥面的三个或以上被测点位置分别安装单色光LED靶标；

(2)将视频挠度仪架设在易于操作且便于调节以观测到被测点的地方，使得可以保证尽量同一地点可以采集到各个被测点的信息；

(3)将窄带通滤波片安装在视频挠度仪的黑白工业相机的定焦镜头前，同时调整黑白工业相机以便于取得清晰的图像；

(4)用测距机测量相机靶面到各个被测点的距离，并测量视频挠度仪上黑白工业相机光轴与水平面的夹角；

(5)将测距机测得的相机靶面到各个被测点的距离实时传输到计算机中，并通过空间内的直线拟合方法拟合出出目标函数，并计算出直线上任意一点到相机靶面的距离；

(6)将求得的目标直线上各点到相机靶面的距离实时传输到计算机中，并利用计算机中存储的各项数据实时计算出挠度结果。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述直线拟合方法具体为：求得目标直线方法为通过建立相机坐标系以及图像坐标系，并利用不少于三个目标点得空间直线拟合方法。

5.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，步骤(6)中挠度求解方法具体为：基于斜光轴数字图像相关原理的单点标定方法，计算出标定系数以及对应的挠度，对待测直线上每一点进行计算就可以得到全场的挠度信息。