[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201510985024.1
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN105571506A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及了一種用于地形測量中測量測橋撓度的裝置及其測量方法。

背景技術

在地形測量中,由于地形長度較大,因此需要把測量設備放到測橋上,測量一段完 畢后,控制測量設備沿測橋移動某一段距離,再進行下一段的測量,由于測橋形狀屬于細長 型,因此在測量設備移動到不同的位置,測橋會發(fā)生不同弧度的形變,該形變直接影響了地 形測量的精度,因此必須要實時測量測橋的撓度。平面彎曲時，梁的軸線將變?yōu)橐粭l在梁的 縱對稱面內的平面曲線，該曲線稱為梁的撓曲線。

發(fā)明內容

本申請的發(fā)明目的在于提供一種在測量地形時,利用圖像處理的方法,實時測量 測橋距離某一水平線的高度,從而實現(xiàn)對測橋撓度的測量。

為了完成本申請的發(fā)明目的，本申請采用以下技術方案：

本申請的一種用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，它包括：激光器、矩形成像板、攝 像機、測量小車、工控機和測距器，其中：激光器被裝在測橋的一端，測量小車上裝有固定高 度H和寬度W的矩形成像板和攝像機，攝像機裝在矩形成像板和激光器之間，該激光器正對 矩形成像板,該激光器發(fā)射出的一條水平線光束打到矩形成像板上，攝像機面對著矩形成 像板,矩形成像板位于攝像機的視野范圍內，測距器用于測量測量小車的橫向位置，測距 器和攝像機分別與工控機電連接；

本申請的一種用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其中：所述的測距器為編碼器或 激光測距器；

本申請的一種用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其中：所述編碼器裝在測量小車 上；

本申請的一種用于地形測量中測量測橋撓度的裝置，其中：所述激光測距器被固定在 側橋的另一端上；

本申請的一種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）當測量小車在測橋的行進過程中，打開激光器和測距激光器，使激光器發(fā)射出來的 一條水平線光束打到矩形成像板,攝像機拍攝裝在測量小車上的矩形成像板，得到圖片， 圖片上的四邊形框與高度H和寬度W的矩形成像板相對應，攝像機將所述圖片傳遞給工控 機；同時，測距激光器測量出測量小車的橫向位置，并將其傳遞給工控機；

（II）工控機根據矩形成像板和圖片中的四邊形框對應點的坐標，計算出水平線光束與 矩形成像板底邊之間的距離，即得到測量小車的縱向位置，該縱向位置與測量小車初始縱 向位置的差，即是測量小車在該處測橋上的縱向位置；根據測量小車該處的橫向位置和初 始橫向位置的差，工控機計算得到測量小車在該處測橋上的橫向位置；

(III)重復步驟（I）和步驟(II)，得到測量小車在測橋上各個點的橫向位置和縱向位 置；畫出測橋撓度的圖形。

本申請的一種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，其中： 在上述步驟（II）中，工控機分別從矩形成像板和四邊形框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上的點坐標，X’,Y’對應于四邊形框上的點坐標，計算出 公式中的M1、M2、M3、M4、b1和b2六個參數，再根據圖片中四邊形框的水平線光束的E’點和F’ 點的坐標值，利用上述公式得到矩形成像板上的E點和F點的坐標值，然后分別計算出矩形 成像板上的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 到測量小車的縱向位置；在矩形成像板中，以矩形成像板的寬度為矩形成像板橫向坐標，以 矩形成像板的長度為矩形成像板縱向坐標，以矩形成像板的其中一個頂點為坐標原點；在 圖片中，以圖片的寬度為圖片橫向坐標，以圖片的長度為圖片縱向坐標，以圖片的頂點為坐 標原點。

本申請的一種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，其中： 當測距器為編碼器時，編碼器測量出測量小車的橫向位置，并將其傳遞給工控機，工控機根 據測量小車初始的橫向位置和行進中測量小車的橫向位置，算出測量小車在測橋上的橫向 位置；

本申請的一種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，其中：當測 距器為激光測距器時，激光測距器測量出測量小車的橫向位置，并將其傳遞給工控機，工控 機根據測量小車初始的橫向位置和行進中測量小車的橫向位置，算出測量小車在測橋上的 橫向位置；