[發明專利]一種基于動基準平臺的大型結構變形測量方法

在審

• 申請號: 202010540743.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111486800A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 張小虎;諸葛盛;王揚洋;楊夏
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種基于動基準平臺的大型結構變形測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，在大型結構上選取至少兩個基準參考點與至少一個待測點，且使所述基準參考點與待測點均位于同一平面，其中，所述基準參考點為大型結構上始終保持位置固定的點，待測點為大型結構上變形量待測的點；

步驟2，發射與所述基準參考點與待測點一一對應的多個第一激光射線、多個第二激光射線，并使各第一激光射線、第二激光射線的投影點落在大型結構上位于對應基準參考點或對應待測點周圍的位置，其中，各第一激光射線均位于一個平面，各第二激光射線均位于另一個平面；

步驟3，在第一時刻時，獲取包含有各基準參考點、待測點與第一激光投影點、第二激光投影點的第一實時圖像，并得到各第一激光投影點、第二激光投影點與對應基準參考點或對應待測點在世界坐標系下的第一水平間隔與第一豎直間隔；

步驟4，在第二時刻時，獲取包含有各基準參考點、待測點與第一激光投影點、第二激光投影點的第二實時圖像，并得到各第一激光投影點、第二激光投影點與對應基準參考點或對應待測點在世界坐標系下的第二水平間隔與第二豎直間隔；

步驟5，基于各第一水平間隔、第一豎直間隔、第二水平間隔、第二豎直間隔得到各待測點從第一時刻到第二時刻所產生的變形量。

2.根據權利要求1所述基于動基準平臺的大型結構變形測量方法，其特征在于，所述大型結構包括橋梁、大壩、高邊坡以及高層樓宇。

3.根據權利要求1所述基于動基準平臺的大型結構變形測量方法，其特征在于，步驟1中，所述在大型結構上選取至少兩個基準參考點與至少一個待測點，具體為：

在大型結構上設置若干能夠進行圖像識別的標志物，其中，選取至少兩個標志物作為基準參考點，選取至少一個標志物作為待測點；或

在大型結構上選取至少兩個能夠進行圖像識別的點作為基準參考點，以及選取至少一個能夠進行圖像識別的點作為待測點。

4.根據權利要求1所述基于動基準平臺的大型結構變形測量方法，其特征在于，步驟4與步驟5中，各第一激光投影點、第二激光投影點與對應基準參考點或對應待測點在世界坐標系下的水平間隔與豎直間隔的計算過程為：

獲取拍攝實時圖像時攝像機的傾斜參數θ與傾斜參數ω：

式中，k為世界坐標系下的水平方向在實時圖像中的斜率，l和L分別為同一線段在實時圖像上的長度與在世界坐標系下的長度；

獲取第一激光投影點、第二激光投影點與對應基準參考點或對應待測點在世界坐標系下的水平間隔ΔL與豎直間隔ΔW：

式中，s為實時圖像中第一激光投影點或第二激光投影點與對應基準參考點或對應待測點之間的距離，β為實時圖像中第一激光投影點或第二激光投影點與對應基準參考點或對應待測點之間的連線與圖像坐標系x方向之間的夾角。