[發(fā)明專利]一種基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010904461.7
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112013811A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史春樂;趙啟林;趙廣輝;袁輝;張歡;范宇鑫;王國軍;尹初
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山市房屋安全鑒定管理站;昆山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心;趙啟林;范宇鑫
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 南京中律知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

1.一種基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：包括靶標(biāo)(1)、激光發(fā)射器(2)、補(bǔ)光燈(3)、攝像裝置(4)、數(shù)據(jù)處理模塊、警報(bào)單元；

所述靶標(biāo)(1)固定安裝在房屋墻體長度方向的一側(cè)；

所述激光發(fā)射器(2)設(shè)置有多組，按照面矩陣方式或沿高度方向等差數(shù)列方式固定安裝在房屋外墻上靶標(biāo)(1)的同一側(cè)；

所述補(bǔ)光燈(3)固定安裝在激光發(fā)射器(2)的一側(cè)，發(fā)出的光線朝向靶標(biāo)(1)，與攝像裝置(4)和數(shù)據(jù)處理模塊電性連接，

所述攝像裝置(4)固定安裝在補(bǔ)光燈(3)一側(cè)，用于拍攝及傳送靶標(biāo)(1)視頻信號數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于存儲和分析視頻信號數(shù)據(jù)，輸出指令與警報(bào)單元、補(bǔ)光燈(3)和攝像裝置(4)進(jìn)行信息交互；

警報(bào)單元用于輸出警報(bào)信號及數(shù)據(jù)至移動(dòng)客戶端和/或本地終端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：所述靶標(biāo)(1)設(shè)置為方形暗箱式靶標(biāo)，包括接收屏，所述接收屏的每個(gè)對角位置單獨(dú)地布置有一組關(guān)于接收屏中心對稱的實(shí)心十字標(biāo)記。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：所述激光發(fā)射器(2)設(shè)置有N組，序號為1，2，3……N，N為正整數(shù)，其中N組激光發(fā)射器(2)的激光光斑均分布在實(shí)心十字標(biāo)記之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：所述激光發(fā)射器(2)固定安裝在待測墻體表面，每組激光發(fā)射器(2)對應(yīng)一組靶標(biāo)(1)，設(shè)置為a×b面矩陣排布方式布置，a、b為正整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：激光發(fā)射器(3)沿受監(jiān)測房屋墻體長度方向設(shè)置，距離地面水平面的高度設(shè)置為0.5～3m，其中所述等差數(shù)列方式時(shí)，設(shè)置兩組激光發(fā)射器沿房屋高度方向上差值為h，h設(shè)置為接收屏上所有激光光斑數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后最大激光光斑直徑的2～10倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一所述基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊采用內(nèi)置算法處理攝像裝置(4)拍攝圖像中初始時(shí)刻的靶標(biāo)中心位置、激光光斑中心位置，物理距離和像素的比例尺R；及采用相對沉降計(jì)算算法區(qū)分靶標(biāo)圖像的N組光斑，及每組光斑對應(yīng)激光發(fā)射器每一時(shí)刻的沉降值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：采用內(nèi)置算法計(jì)算圖像中物理距離和像素的比例尺R的方法為：

步驟一，設(shè)定接收屏為長方體結(jié)構(gòu)，四個(gè)對角獨(dú)立地設(shè)置呈中心對稱的實(shí)心十字標(biāo)記，其中長度方向上同一側(cè)兩實(shí)心十字標(biāo)記中心之間的物理距離為m，高度方向上同一側(cè)兩實(shí)心十字標(biāo)記中心之間的物理距離為n；

步驟二，計(jì)算圖像中長度方向上同一側(cè)兩實(shí)心十字標(biāo)記中心之間的像素?cái)?shù)量num_m，高度方向上同一側(cè)兩十字標(biāo)記中心之間的像素?cái)?shù)量num_n；

步驟三，通過步驟一和步驟二得出像素的比例尺R＝(num_m/m+num_n/n)/2。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于視覺測量的房屋結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測裝置，其特征在于：采用相對沉降計(jì)算算法計(jì)算序號為N的激光發(fā)射器(2)當(dāng)前時(shí)刻的沉降值方法為：采用透視投影校正方法，獲得拍攝圖像；再計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻視頻圖像中激光光斑中心位置；計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻視頻中激光光斑中心位置與初始時(shí)刻激光光斑中心位置的差值d；最后，該激光發(fā)射器當(dāng)前時(shí)刻的沉降值D＝d×R。