[發明專利]一種高精度連續裂縫寬度掃描儀

有效

• 申請號: 201210090949.6
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102607431A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 張全旭;陳衛紅
• 申請（專利權）人: 北京智博聯科技有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 徐金偉

技術領域

本發明涉及一種高精度連續裂縫寬度掃描儀，屬于工程檢測技術領域。

背景技術

目前，在混凝土結構工程中，混凝土表面裂縫的寬度和發展形態是質量評定的一個重要指標，目前混凝土表面裂縫寬度觀測一般有三種傳統的方法：第一個方法是采用光學裂縫觀測儀，工作原理為采用定倍數光學放大鏡，視場內帶有刻度尺，可以對被測裂縫寬度進行測量，其帶有LED光源，可以對被測裂縫進行照明并且不受環境光線限制；使用時將光學裂縫觀測儀放置在裂縫的正上方，貼緊被測表面，眼睛貼緊目鏡端對裂縫寬度進行測讀，該方法的特點是設備簡單、價格低廉，但缺點是需人工測讀，一次只能測量一個裂縫寬度值，工作效率較低，不適用于大面積裂縫掃查的工作場所。第二個方法是采用近距離裂縫寬度觀測儀；工作原理為采用攝像頭作為圖形采集設備，攝像頭直接放置在被測裂縫的正上方，通過主機屏幕觀察被測裂縫，通過屏幕上的刻度或自動判讀功能測量被測裂縫寬度值。該方法的特點是裂縫測讀方便，可以存儲圖形，但缺點也是一次只能測量一個裂縫寬度值，工作效率較低，同樣不適用于大面積裂縫掃查的工作場所。第三個方法是采用遠距離裂縫寬度觀測儀；此方法是為觀測橋梁等高空建筑的混凝土表面裂縫而設計的，其工作原理為采用望遠鏡頭，將遠距離物體成像在攝像頭上進行圖像采集，同時標定測量距離、檢測傾角，經過多步校正，可以遠距離測量裂縫寬度、長度，該方法的特點是可以遠距離觀測裂縫，但是缺點是測量速度較慢、工作效率低，不適用于大面積裂縫掃查的工作場所。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠克服上述技術問題的高精度連續裂縫寬度掃描儀。

本發明包括：用于圖像拼接和裂縫判讀的主機系統、路徑電纜、攝像頭電纜、陣列圖像掃描裝置；所述陣列圖像掃描裝置采用雙向雙排輪結構，在所述陣列圖像掃描裝置上設置攝像頭陣列一側的雙排四個輪能夠與被測裂縫表面完全貼合，保證攝像頭陣列到被測裂縫表面的垂直距離保持恒定，以達到穩定快速掃描的目的；所述陣列圖像掃描裝置的底面的一排兩個輪能夠和被測裂縫表面的正交面貼合，以保證陣列圖像掃描裝置沿一條直線移動；設置在陣列圖像掃描裝置上的旋轉編碼器用于實時測量輪的運動情況，即測量陣列圖像掃描裝置的直線位移信息，并將位移信息通過路徑電纜傳輸到主機系統以進行自動的對被測裂縫表面圖像的拍攝控制。

所述設置在陣列圖像掃描裝置上的攝像頭陣列與所述主機系統通過攝像頭電纜連接；所述設置在陣列圖像掃描裝置上的旋轉編碼器與所述主機系統通過路徑電纜連接。

所述旋轉編碼器包括但不限于以下類型：光電旋轉編碼器、電磁旋轉編碼器、觸電式旋轉編碼器、容柵式旋轉編碼器等。

本發明的工作原理是：在所述陣列圖像掃描裝置上設置攝像頭陣列，通過設置在陣列圖像掃描裝置上的旋轉編碼器對攝像頭陣列的坐標進行位移測量并進行自動的對被測裂縫表面圖像的拍攝控制，獲取一系列矩陣圖像；由主機系統中的圖像拼接軟件對矩陣圖像進行拼接處理，生成覆蓋掃描范圍的裂縫高清圖像；再由主機系統中的裂縫判讀軟件對裂縫高清圖像進行處理分析，判讀分析出裂縫的位置、走向、寬度等信息。

本發明的優點是有效地解決了對大面積混凝土表面的裂縫進行連續掃描檢測的技術難題，具有測試速度快、工作效率高、測試精度高、穩定性好的特點，極大地節省了人力成本和時間成本，且操作簡單方便，具有較強的實用價值和現實意義。

附圖說明

圖1是本發明的陣列圖像掃描裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細描述。本發明包括：用于圖像拼接和裂縫判讀的主機系統、路徑電纜、攝像頭電纜、陣列圖像掃描裝置；所述陣列圖像掃描裝置采用雙向雙排輪結構，在所述陣列圖像掃描裝置上設置攝像頭陣列1的一側的輪3能夠與被測裂縫表面完全貼合，保證攝像頭陣列1到被測裂縫表面的垂直距離保持恒定，以達到穩定快速掃描的目的；所述陣列圖像掃描裝置的底面的一排輪4能夠和被測裂縫表面的正交面貼合，以保證所述陣列圖像掃描裝置沿一條直線移動；設置在陣列圖像掃描裝置上的旋轉編碼器2用于實時測量輪3和輪4的運動情況，即測量陣列圖像掃描裝置的直線位移信息，并將位移信息通過路徑電纜傳輸到主機系統以進行自動的對被測裂縫表面圖像的拍攝控制。

所述設置在陣列圖像掃描裝置上的攝像頭陣列1與所述主機系統通過攝像頭電纜連接；所述設置在陣列圖像掃描裝置上的旋轉編碼器2與所述主機系統通過路徑電纜連接。

旋轉編碼器2包括但不限于以下類型：光電旋轉編碼器、電磁旋轉編碼器、觸電式旋轉編碼器、容柵式旋轉編碼器等。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明公開的范圍內，能夠輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明權利要求的保護范圍內。