[發(fā)明專利]位移測(cè)量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811476998.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109307477B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭文;林恒;張翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建匯川物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/03
• 分類號(hào): G01B11/03
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開(kāi)磊

本發(fā)明提供了一種位移測(cè)量系統(tǒng)及方法；中央控制器控制電動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)設(shè)方位；視頻攝像機(jī)采集包含目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)；中央控制器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)及系統(tǒng)參數(shù)，確定當(dāng)激光測(cè)距傳感器對(duì)準(zhǔn)預(yù)設(shè)的測(cè)量點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)云臺(tái)的測(cè)量方位的方位角，并控制電動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)到該測(cè)量方位；激光測(cè)距傳感器采集測(cè)量點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)；中央控制器根據(jù)位置數(shù)據(jù)及系統(tǒng)參數(shù)，確定測(cè)量點(diǎn)的在預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)系中的起始位置坐標(biāo)；當(dāng)目標(biāo)物體從初始位置運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)，通過(guò)該位移測(cè)量系統(tǒng)確定當(dāng)目標(biāo)物體位于目標(biāo)位置時(shí)，測(cè)量點(diǎn)在預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)系中的目標(biāo)位置坐標(biāo)；最后中央控制器根據(jù)起始位置坐標(biāo)及目標(biāo)位置坐標(biāo)，確定目標(biāo)物體的位移。本發(fā)明簡(jiǎn)化了位移測(cè)量過(guò)程，提高了測(cè)量結(jié)果的精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種位移測(cè)量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中利用激光測(cè)距傳感器監(jiān)測(cè)目標(biāo)物體位移，需要將激光測(cè)距傳感器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)物體的一個(gè)或多個(gè)位置，獲取激光距離并以此計(jì)算目標(biāo)物體的位移和傾斜變化角度。但是，當(dāng)目標(biāo)物體發(fā)生位移后，激光點(diǎn)位置也會(huì)發(fā)生偏移，需要人工操作激光測(cè)距傳感器重新校準(zhǔn)到目標(biāo)物體的原定位置，使得測(cè)量過(guò)程繁瑣且測(cè)量誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種位移測(cè)量系統(tǒng)及方法，以簡(jiǎn)化位移測(cè)量過(guò)程，提高測(cè)量結(jié)果的精確度。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種位移測(cè)量系統(tǒng)，包括激光測(cè)距傳感器、視頻攝像機(jī)、電動(dòng)云臺(tái)及中央控制器及棋盤格；棋盤格設(shè)置于目標(biāo)物體上；激光測(cè)距傳感器及視頻攝像機(jī)固定在電動(dòng)云臺(tái)上；激光測(cè)距傳感器、視頻攝像機(jī)、電動(dòng)云臺(tái)分別與中央控制器連接；中央控制器用于控制電動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)設(shè)方位；視頻攝像機(jī)用于采集包含目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)；中央控制器還用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)及預(yù)先得到的系統(tǒng)參數(shù)，確定當(dāng)激光測(cè)距傳感器對(duì)準(zhǔn)預(yù)設(shè)的測(cè)量點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)云臺(tái)的測(cè)量方位的方位角，并控制電動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)到該測(cè)量方位；預(yù)設(shè)的測(cè)量點(diǎn)為棋盤格上的預(yù)設(shè)角點(diǎn)；激光測(cè)距傳感器用于采集測(cè)量點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)；中央控制器還用于根據(jù)位置數(shù)據(jù)及系統(tǒng)參數(shù)，確定測(cè)量點(diǎn)的在預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)系中的起始位置坐標(biāo)；位移測(cè)量系統(tǒng)還用于當(dāng)目標(biāo)物體從初始位置運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置時(shí)，確定當(dāng)目標(biāo)物體位于目標(biāo)位置時(shí)，測(cè)量點(diǎn)在預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)系中的目標(biāo)位置坐標(biāo)；中央控制器還用于根據(jù)起始位置坐標(biāo)及目標(biāo)位置坐標(biāo)，確定目標(biāo)物體的位移。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，上述系統(tǒng)參數(shù)包括視頻攝像機(jī)參數(shù)、激光測(cè)距傳感器參數(shù)及電動(dòng)云臺(tái)參數(shù)；中央控制器還用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)及預(yù)先得到的視頻攝像機(jī)參數(shù)，確定測(cè)量點(diǎn)在預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)系中的起始位置估計(jì)坐標(biāo)；根據(jù)起始位置估計(jì)坐標(biāo)及激光測(cè)距傳感器參數(shù)，確定當(dāng)激光測(cè)距傳感器對(duì)準(zhǔn)預(yù)設(shè)的測(cè)量點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)云臺(tái)的測(cè)量方位的方位角。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，上述視頻攝像機(jī)參數(shù)包括視頻攝像機(jī)基本參數(shù)及視頻攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)；中央控制器還用于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，確定測(cè)量點(diǎn)在圖像數(shù)據(jù)中的平面坐標(biāo)；根據(jù)平面坐標(biāo)及視頻攝像機(jī)基本參數(shù)，采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法確定測(cè)量點(diǎn)的視頻攝像機(jī)成像坐標(biāo)；根據(jù)視頻攝像機(jī)成像坐標(biāo)、視頻攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)及電動(dòng)云臺(tái)參數(shù)，采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法確定測(cè)量點(diǎn)在預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)系中的起始位置估計(jì)坐標(biāo)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，上述中央控制器包括計(jì)算機(jī)。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，上述系統(tǒng)還包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器；信號(hào)轉(zhuǎn)換器分別與計(jì)算機(jī)、激光測(cè)距傳感器、視頻攝像機(jī)及電動(dòng)云臺(tái)連接；信號(hào)轉(zhuǎn)換器用于將激光測(cè)距傳感器采集的位置數(shù)據(jù)、視頻攝像機(jī)采集的圖像數(shù)據(jù)及電動(dòng)云臺(tái)的方位角的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)類型。