[發明專利]一種具有夜視能力的裂隙監測系統及方法

在審

• 申請號: 201711070447.6
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107862684A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 鄧宏;全定可;楊雙國;宋濤;張小波;李飛剛;李建飛;陳勇
• 申請（專利權）人: 西安元智系統技術有限責任公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T7/80;G06K7/14
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 唐沛

1.一種具有夜視能力的裂隙監測系統，其特征在于：

包括光學相機，帶有特征點的圖標、補光燈以及上位機；

其中，帶有特征點的圖標為兩個，且分別固定安裝在待測裂隙的兩側，兩個帶有特征點的圖標以及待測裂隙均位于光學相機的視場范圍內，光學相機將兩個帶有特征點的圖標以及待測裂隙的圖像信息按照時間間隔t不斷的上傳給上位機；補光燈安裝在光學相機的一側，補光燈的出射光照射至兩個帶有特征點的圖標以及待測裂隙所在的區域內，且補光燈透鏡角度要大于光學相機焦距對應的廣角度數。

2.根據權利要求1所述的具有夜視能力的裂隙監測系統，其特征在于：所述帶有特征點的圖標選用二維碼圖標。

3.根據權利要求1或2所述的具有夜視能力的裂隙監測系統，其特征在于：所述補光燈的玻璃燈罩上粘覆有能將光線折射打散的薄膜。

4.根據權利要求3所述的具有夜視能力的裂隙監測系統，其特征在于：所述二維碼圖標采用沉積雕刻技術在不銹鋼板上形成或者采用在PVC板上雕刻而成。

5.根據權利要求1所述的具有夜視能力的裂隙監測系統，其特征在于：所述帶有特征點的圖標還可以選用工業色標。

6.根據權利要求4所述的具有夜視能力的裂隙監測系統，其特征在于：所述帶有特征點的圖標采用粘接固定或者不銹鋼圖釘固定。

7.根據權利要求6所述的具有夜視能力的裂隙監測系統，其特征在于：光學相機與待測裂隙之間的距離在3m范圍之內，光學相機大于130萬像素。

8.基于權利要求1所述的具有夜視能力的裂隙監測系統的監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)系統裝調；

在系統開始工作前對監測系統中各個部件進行裝調操作，包括固定光學相機的位置、調整光學相機的焦距、固定補光燈以及調整補光燈的位置及出射光范圍；

2)光學相機的標定；

光學相機拍攝的目標圖像，所述目標圖像包括待測裂隙以及兩個兩個帶特征點圖標；獲取兩個帶特征點圖標中特征點之間的像素尺寸和兩個帶特征點圖標中兩個特征點的實際物理尺寸，并將像素尺寸和實際物理尺寸作比，獲得系數K；

3)圖像采集；

設間隔時間為t，光學相機每間隔一個時間間隔t對待測裂隙以及兩個帶特征點圖標進行拍照獲得N幅目標圖像，并將N幅目標圖像上傳至上位機；

4)圖像處理；

分別獲得N幅目標圖像中特征點之間的像素尺寸，并通過步驟2)中的系數K換算出特征點之間的實際尺寸；

建立坐標系，以時間軸為橫軸，實際長度值為縱軸；得出不同目標圖像中所對應的特征點之間實際尺寸變化的曲線；所述曲線反映了裂隙的寬度變化和驟變趨勢；所述驟變趨勢為裂隙寬度變化的幅度。

9.基于權利要求2所述的具有夜視能力的裂隙監測系統的監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)系統裝調；

在系統開始工作前對監測系統中各個部件進行裝調操作，包括固定光學相機的位置、調整光學相機的焦距、固定補光燈以及調整補光燈的位置及出射光范圍；

2)光學相機的標定；

光學相機拍攝的目標圖像，所述目標圖像包括待測裂隙以及兩個兩個二維碼圖標；

其中，每個二維碼圖標中的左上角、右上角以及左下角均設有一個框，將其中任意二個框做連線，以連線中點為特征點，再將兩個二維碼上的特征點連線，形成的線段為兩個二維碼圖標之間的距離；

獲取兩個二維碼圖標之間的像素尺寸和兩個二維碼圖標之間的實際物理尺寸，并將像素尺寸和實際物理尺寸作比，獲得系數K；

3)圖像采集；

設間隔時間為t，光學相機每間隔一個時間間隔t對待測裂隙以及兩個二維碼圖標進行拍照獲得N幅目標圖像，并將N幅目標圖像上傳至上位機；

4)圖像處理；

分別獲得N幅目標圖像中兩個二維碼圖標之間的像素尺寸，并通過步驟2)中的系數K換算出兩個二維碼圖標之間的實際物理尺寸；

建立坐標系，以時間軸為橫軸，實際長度值為縱軸；得出不同目標圖像中所對應的兩個二維碼圖標之間實際尺寸變化的曲線；所述曲線反映了裂隙的寬度變化和驟變趨勢；所述驟變趨勢為裂隙寬度變化的幅度。