[發明專利]用于地形測量中測量測橋撓度的裝置及其測量方法在審
| 申請號： | 201510985024.1 | 申請日： | 2015-12-25 |
| 公開（公告）號： | CN105571506A | 公開（公告）日： | 2016-05-11 |
| 發明（設計）人： | 鄭鈞;王馳;杜德軍;李忱熙;王希花;任明軒;劉俊星 | 申請（專利權）人： | 北京尚水信息技術股份有限公司 |
| 主分類號： | G01B11/16 | 分類號： | G01B11/16 |
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| 地址： | 100085 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 地形 測量 撓度 裝置 及其 測量方法 | ||
1.一種用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，它包括：激光器（1）、矩形成像板（2）、攝 像機（3）、測量小車（4）、工控機（10）和測距器，其特征在于：激光器（1）被裝在測橋（5）的一 端，測量小車（4）上裝有固定高度H和寬度W的矩形成像板（2）和攝像機（3），攝像機（3）裝在 矩形成像板（2）和激光器（1）之間，該激光器正對矩形成像板（2）,激光器（1）發射出的一條 水平線光束（6）打到矩形成像板（2）上，攝像機（3）面對著矩形成像板（2）,矩形成像板（2） 位于攝像機（3）的視野范圍內，測距器用于測量測量小車（4）的橫向位置，測距器和攝像機 （3）分別與工控機（10）電連接。
2.如權利要求1所述的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其特征在于：所述的測距 器為編碼器（8）或激光測距器（11）。
3.如權利要求2所述的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其特征在于：所述編碼器 （8）裝在測量小車（4）上。
4.如權利要求2所述的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其特征在于：所述激光測 距器（11）被固定在側橋（5）的另一端上。
5.用權利要求3或4所述的用于地形測量中測量測橋撓度的裝置來測量測橋撓度方法， 它包括以下步驟：
（I）當測量小車（4）在測橋（5）的行進過程中，打開激光器（1）和測距激光器，使激光器 （1）發射出來的一條水平線光束（6）打到矩形成像板（2）,攝像機（3）拍攝裝在測量小車（4） 上的矩形成像板（2），得到圖片（7），圖片（7）上的四邊形框（9）與高度H和寬度W的矩形成像 板（2）相對應，攝像機（3）將所述圖片（7）傳遞給工控機（10）；同時，測距激光器測量出測量 小車（4）的橫向位置，并將其傳遞給工控機（10）；
（II）工控機（10）根據矩形成像板（2）和圖片（7）中的四邊形框（9）對應點的坐標，計算 出水平線光束（6）與矩形成像板（2）底邊之間的距離，即得到測量小車（4）的縱向位置，該縱 向位置與測量小車（4）初始縱向位置的差，即是測量小車（4）在該處測橋（5）上的縱向位置； 根據測量小車（4）該處的橫向位置和初始橫向位置的差，工控機（10）計算得到測量小車（4） 在該處測橋（5）上的橫向位置；
(III)重復步驟（I）和步驟(II)，得到測量小車（4）在測橋（5）上各個點的橫向位置和縱 向位置；畫出測橋（5）撓度的圖形。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于：在上述步驟（II）中，工控機（10）分別從矩形 成像板（2）和四邊形框（9）中取出至少三個頂點的相應坐標，然后根據公式：
其中：X,Y為對應于矩形成像板（2）上的點坐標，X’,Y’對應于四邊形框（9）上的點坐標， 計算出公式中的M1、M2、M3、M4、b1和b2六個參數，再根據圖片（7）中四邊形框（9）的水平線光 束（6）的E’點和F’點的坐標值，利用上述公式得到矩形成像板（2）上的E點和F點的坐標值， 然后分別計算出矩形成像板（2）上的E點與B點之間的距離和F點與C點之間的距離，將上述 兩個距離之和除以2，即得到測量小車（4）的縱向位置；在矩形成像板（2）中，以矩形成像板 （2）的寬度為矩形成像板（2）橫向坐標，以矩形成像板（2）的長度為矩形成像板（2）縱向坐 標，以矩形成像板（2）的其中一個頂點為坐標原點；在圖片（7）中，以圖片（7）的寬度為圖片 （7）橫向坐標，以圖片（7）的長度為圖片（7）縱向坐標，以圖片（7）的頂點為坐標原點。
7.如權利要求5所述的方法，其特征在于：當測距器為編碼器（8）時，編碼器（8）測量出 測量小車（4）的橫向位置，并將其傳遞給工控機（10），工控機（10）根據測量小車初始的橫向 位置和行進中測量小車（4）的橫向位置，算出測量小車（4）在測橋（5）上的橫向位置。
8.如權利要求5所述的方法，其特征在于：當測距器為激光測距器（11）時，激光測距器 （11）測量出測量小車（4）的橫向位置，并將其傳遞給工控機（10），工控機（10）根據測量小車 （4）初始的橫向位置和行進中測量小車（4）的橫向位置，算出測量小車（4）在測橋（5）上的橫 向位置。
9.如權利要求5所述的方法，其特征在于：打在圖片（7）上的水平線光束（6）是一條具有 一定寬度的帶狀區域，取該帶狀區域的中心與四邊形框（9）的交點作為水平線光束（6）的的 E’點和F’點坐標值。
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