[發(fā)明專利]基于機器視覺的位移監(jiān)測系統(tǒng)及其方法

在審

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• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111623713A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 操征宇;王巍
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧中冶勘察設計有限公司
• 主分類號: G01B11/03
• 分類號: G01B11/03;E02D33/00;G06T5/00;G06T7/136
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.一種基于機器視覺的位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)的遠攝鏡頭(3)的前端固定連接有非可見光濾鏡(4)，遠攝鏡頭(3)的后端固定連接有機器視覺傳感器(2)，機器視覺傳感器(2)下方固定連接有伺服電機(5)，機器視覺傳感器(2)和伺服電機(5)分別與微電腦處理器(1)數(shù)據(jù)線連接，微電腦處理器(1)還與數(shù)據(jù)遠傳模塊(7)數(shù)據(jù)線連接，多個非可見光標定物(6)固定在機器視覺傳感器(2)監(jiān)測的建筑基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)遠傳模塊(7)與遠程數(shù)據(jù)接收模塊(9)無線連接，遠程數(shù)據(jù)接收模塊(9)上設置有報警模塊(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的位移監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：伺服電機(5)固定設置在支板(12)中心處，支板(12)下端面與支架(11)固定連接，支架(11)底端為倒錐形結(jié)構(gòu)，支板(12)上端面設置有凸臺(13)，凸臺(13)內(nèi)設置有滾珠(13-1)，滾珠(13-1)接觸殼體(15)下表面，伺服電機(5)的輸出軸(5-1)穿過凸臺(13)與殼體(15)固定連接，支板(12)上還固定設置有防護罩(14)，防護罩(14)包括固定板(14-1)、被動滑蓋(14-2)和主動滑蓋(14-3)，固定板(14-1)、被動滑蓋(14-2)和主動滑蓋(14-3)的弧度一致，固定板(14-1)為橫截面呈方管形的弧形板結(jié)構(gòu)，固定板(14-1)固定在支板(12)上端面，被動滑蓋(14-2)為由內(nèi)壁(14-2-1)和外壁(14-2-2)組成的橫截面呈方環(huán)狀的弧形板，被動滑蓋(14-2)內(nèi)壁(14-2-1)和外壁(14-2-2)之間形成的方環(huán)狀腔體與固定板(14-1)卡接，主動滑蓋(14-3)為弧形板結(jié)構(gòu)，被動滑蓋(14-2)內(nèi)壁(14-2-1)形成的內(nèi)腔與主動滑蓋(14-3)卡接。

3.一種如權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的位移監(jiān)測系統(tǒng)方法，其特征在于：

包括如下步驟：

步驟一，安裝基于機器視覺的位移監(jiān)測系統(tǒng)；

步驟二，標定監(jiān)測點，按照采集方法獲取監(jiān)測點0的坐標；

步驟三，第a天第一次采集周期；按照采集方法得到第一次采集周期數(shù)據(jù)，自動保存記錄到硬盤并上傳到云端，a≥1；

步驟四，第a天第二次采集周期；按照采集方法得到第二次采集周期數(shù)據(jù)，自動保存記錄到硬盤并上傳到云端，a≥1；

步驟五，第a天第i次采集周期；按照采集方法得到第i次采集周期數(shù)據(jù)，自動保存記錄到硬盤并上傳到云端，a≥1，1≤i≤24；第a+1天按照采集方法得到第a+1天的i次采集周期數(shù)據(jù),自動保存記錄到硬盤并上傳到云端；

步驟六，計算偏移量；

步驟七，判斷是否報警；

步驟八，重復以上步驟，完成自動監(jiān)測，自動報警。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機器視覺的位移監(jiān)測系統(tǒng)方法，其特征在于：

步驟一至步驟五中的采集方法的步驟為：

1)根據(jù)非可見光標定物(6)的監(jiān)測點0的位置調(diào)整機器視覺傳感器(2)的起始位置角度：通過微電腦處理器(1)控制伺服電機(5)的輸出軸(5-1)帶動連接有非可見光濾鏡(4)和遠攝鏡頭(3)及其機器視覺傳感器(2)的剛體轉(zhuǎn)動到固定有非可見光標定物(6)監(jiān)測點0的位置角度；

2)圖像采集：微電腦處理器(1)控制機器視覺傳感器(2)進行圖像采集，采集非可見光標定物(6)的黑白圖像；

3)圖像處理：對步驟2)中采集的黑白圖像進行中值濾波處理，再閾值分割處理；

4)數(shù)據(jù)處理：利用圖像處理算法的指定灰度值圖像的區(qū)域面積和中心算法，計算以像素為單位的非可見光標定物(6)的中心坐標X0_0和Y0_0和直徑d；

5)換算實際尺寸：根據(jù)換算實際尺寸公式換算出實際坐標數(shù)據(jù)，電腦處理器及網(wǎng)絡交換機(1)自動記錄該點的數(shù)據(jù)X0_0和Y0_0，自動保存記錄并上傳到云端；

6)采集全部數(shù)據(jù)：繼續(xù)執(zhí)行1)到4)得到第二個監(jiān)測點數(shù)據(jù)X0_1和Y0_1，在200度范圍內(nèi)得到第n個監(jiān)測點X0_n和Y0_n，n≥2，自動保存記錄并上傳到云端；

7)停止采集：停止伺服電機轉(zhuǎn)動，停止采集；

8)伺服電機5復位：即伺服電機5返回到步驟1)的起始位置等候下一周期采集。