[實用新型]一種基于無源靶標的遠程位移測量裝置

有效

• 申請號: 201920441904.6
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN209820405U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 高文武;范文斌;郭敏
• 申請（專利權）人: 西安敏文測控科技有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/16
• 代理公司: 11350 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 湯東鳳

本實用新型公開了一種基于無源靶標的遠程位移測量裝置，包括照明單元(8)、光學鏡頭(1)、圖像傳感器(2)、控制單元(5)和設置在測量目標上無源反射器件(3)；所述的照明單元(8)設置在光學鏡頭(1)的附近，對無源反射器件(3)進行照明；圖像傳感器(2)通過光學鏡頭(1)對無源反射器件(3)成像，控制單元(5)控制圖像傳感器(2)的信號觸發和圖像存儲、處理，并提取目標上無源反射器件(3)的圖像信號，計算得到測量目標的位移參數。本實用新型通過檢測設置在測量對象上的無源反射器反射照明單元的光線，取得檢測點的位置隨時間變化參數，并經過分析計算得到目標的位移，抗干擾性強，無源反射器件設置靈活方便。

技術領域

本實用新型涉及力學測量技術領域，涉及一種可用于橋梁、大壩、結構件等目標的位移和形變測量裝置，尤其涉及一種基于無源靶標的遠程位移測量裝置。

背景技術

自上世紀70年代末期固體圖像傳感器出現以來，國內外有不少學者以CCD等圖像傳感器為媒介，將圖像處理技術用于橋梁、混凝土梁變形測量的研究。申請號為200820241096.0的中國專利“一種基于機器視覺的橋梁動位移測量裝置”公開了一種通過激光源和CCD結合測量大橋動態變形的測量裝置，通過在橋梁遠端用CCD記錄大橋變形過程中激光光束的位置變化，計算得到大橋的變形參數。目前這類位移傳感器存在的主要問題是：CCD圖像傳感器需要與準直激光器聯合使用，增加了系統的復雜性。

公告號為CN203893821的中國專利公開了一種遠程位移測量裝置，采用圖像傳感器獲取被測量目標上靶標的圖像，并通過圖像處理獲得橋梁的位移參數，基于圖像傳感器的嵌入式遠程位移傳感器，通過光學成像的方法，監測橋梁等目標上的靶標點位置隨時間變化參數，并經過分析計算得到目標的位移。該方案的缺點是靶標需要自發光，如采用加電的LED或LD燈帶作為靶標，在橋梁等測量目標上安裝不便，且給LED或LD燈帶設置供電線路時成本高且不易施工，實用性差。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種無源靶標的遠程位移測量裝置，在被測量目標上設置無源反射器件，經照明單元照射后在成像單元上成像，通過檢測無源器件圖像位置隨時間變化參數，并經過分析計算得到橋梁等測量目標的位移，解決了上述有源靶標的供電不便問題。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于無源靶標的遠程位移測量裝置，包括照明單元、光學鏡頭、圖像傳感器、控制單元和設置在測量目標上若干只無源反射器件；所述的照明單元設置在光學鏡頭的附近，對無源反射器件進行照明；圖像傳感器通過光學鏡頭對無源反射器件成像，控制單元控制圖像傳感器的信號觸發和圖像存儲、處理，并提取目標上無源反射器件的圖像信號，計算得到測量目標的位移參數。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，多個無源反射器件中至少包括兩只沿水平方向排布且間距已知的靶標。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，多個無源反射器件中至少包括一組沿水平和垂直方向正交排布的靶標線列。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，無源反射器件為反射膜片，反射膜貼紙或金屬反光片。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，照明單元為人眼不可見的近紅外LED或LD，照明單元前設置有聚焦鏡頭。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，遠程位移測量裝置還包括所述的遠程通訊單元，所述的遠程通訊單元與控制單元電聯接，實現位移數據的遠程發送。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，遠程通訊單元為無線GPRS系統或4G無線通訊網絡模塊。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，控制單元采用嵌入式結構。

上述基于無源靶標的遠程位移測量裝置中，圖像傳感器為CCD或CMOS傳感器。

本實用新型的有益效果如下：