[发明专利]基于目标点仰角变化的单目相机挠度测量方法

摘要

本发明属于光电检测领域，具体涉及一种用于大型设施挠度的非接触式测量方法。该方法包括：相机设置的步骤、相机位姿获取的步骤、真实俯仰角α计算的步骤、位置追踪的步骤以及挠度计算的步骤，并基于小孔成像模型中的几何关系，按式8的挠度计算公式，求出目标点的挠度S。本发明考虑了基于视觉传感器的挠度测量中，多个测量点因在视场中位置不同而仰角不同的影响，测量更精确；同时，还可以有效消除相机滚转引起的误差，测量大型设施挠度时应对室外复杂的测量环境更加灵活，使用非常方便，可广泛适用于桥梁、高塔、隧道、起重机械等一些复杂的大型建筑设施运营过程中多点挠度实时检测。

主权项

1.一种基于目标点仰角变化的单目相机挠度测量方法，其特征在于，包括：相机设置的步骤：调整相机使得待测量目标点出现在相机的视场中，测量目标点到相机的距离；相机位姿获取的步骤：相机设置完成后，测量以获取相机的位姿参数，包括相机俯仰角θ和滚转角β；真实俯仰角计算的步骤：结合每个目标点的在图像上坐标和相机的固有参数(包括相机焦距和像素点实际物理尺寸)可以求出各目标点在不同状态时的真实俯仰角α；位置追踪的步骤：采用数字图像相关法(DIC)跟踪目标点在图像中的位置变化；挠度计算的步骤：基于小孔成像模型中的几何关系，由Q₀至Q₁的位移量S满足式8；按式(8)的挠度计算公式，求出目标点的挠度S为：其中，T为待测目标点到相机的距离，可通过激光测距仪测得，α₀和α₁分别为目标点在初始状态时和位移时的真实俯仰角。