[發明專利]基于網格點陣的相似模型位移場測量系統及方法

有效

• 申請號: 201310246003.9
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103322928A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 楊克虎;楊勝利;袁志寶
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種相似模型位移場測量系統，包括：

網格點陣，所述網格點陣布置于相似模型表面，其位移與模型表面的位移一致；

圖像采集裝置，所述圖像采集裝置在測量時刻點上采集相似模型表面的圖像，所述圖像中包含有所述網格點陣；

計算機，所述計算機執行計算機可執行指令，所述計算機可執行指令包括用于如下操作的指令：圖像采集、網格點提取、網格點坐標計算、網格點編碼、網格點匹配、位移場計算；

其特征在于，所述網格點陣中的每一網格點上都標有身份編碼。

2.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于，所述身份編碼為數字、字母、數字和字母的組合、條形碼或二維碼。

3.根據權利要求1或2?所述的測量系統，其特征在于，所述圖像采集裝置包括：

攝像機陣列，所述攝像機陣列中的每一攝像機采集其視場范圍內包含所述網格點陣中部分網格點的子圖像，所有子圖像的并集包含所述網格點陣中的所有網格點；

固定部件，用于固定所述攝像機陣列中的每一攝像機。

4.根據權利要求1或2所述的測量系統，其特征在于，所述圖像采集裝置包括：

攝像機，所述攝像機采集其視場范圍內包含所述網格點陣中部分網格點的子圖像；

執行部件，所述執行部件用于固連所述攝像機，且能夠將所述攝像機運動至指定的位姿；

控制部件，所述控制部件與所述執行部件連接，控制執行部件將攝像機運動至指定的位姿。

5.一種相似模型位移場測量方法，包括以下步驟：

圖像采集，從圖像采集裝置獲取相似模型表面包含有網格點陣的圖像；

網格點提取，對所述網格點陣中的每一網格點，將其從背景圖像中分離出來；

網格點坐標計算，對所述網格點陣中的每一網格點，用一個坐標來表示其在測量坐標系中的位置；

網格點編碼，對所述網格點陣中的每一網格點，用一個唯一的編碼來標識其身份；

網格點匹配，對所述網格點陣中的每一網格點，以網格點編碼為依據在后續圖像中找到與其對應的網格點；

位移場計算，對所述網格點陣中的每一網格點，通過對比其坐標在測量坐標系中的變化，獲取相似模型的位移場；

其特征在于，所述網格點編碼采取如下技術手段：識別網格點上的身份編碼，以此身份編碼作為網格點的編碼。

6.根據權利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述圖像采集采用分區域多攝像機同步采集或分區域單攝像機異步采集的方式。

7.根據權利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述網格點提取以網格點的幾何形狀為特征。

8.根據權利要求5所述的測量方法，其特征在于，所述網格點坐標為網格點的幾何中心。

9.根據權利要求5或6所述的測量方法，其特征在于，所述位移場計算利用攝像機坐標系和測量坐標系的相對位姿關系，將網格點坐標從攝像機坐標系變換至測量坐標系。

10.根據權利要求9所述的測量方法，其特征在于，所述相對位姿關系通過事先的標定獲得或由精確控制攝像機位姿的控制部件給出。