[發(fā)明專利]一種建筑物墻體平行度檢測裝置和檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110555907.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113340237B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊楠;宋宇;肖德文;張萌;趙保才
• 申請（專利權(quán)）人: 機(jī)械工業(yè)第九設(shè)計(jì)研究院股份有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01B11/30;G01B17/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 郭佳寧

1.一種建筑物墻體平行度檢測裝置，包括主控制器、轉(zhuǎn)動控制器、線掃描激光器（1）、圖像采集器（2）、圖像分析器、超聲發(fā)射器（3）、超聲接收器（4）；其特征在于：

在待測墻面的一側(cè)測量墻面的高度H，然后將超聲發(fā)射器（3）放置到墻面左右兩端的墻角的地面上，并對地面發(fā)射超聲波；在墻面的同一側(cè)使用超聲接收器（4）測量，獲得兩個距離超聲發(fā)射器（3）距離相同的點(diǎn)A、B；然后將超聲發(fā)射器（3）的位置保持不動，將超聲接收器（4）放置到墻的另一側(cè)，同樣測量兩個距離超聲發(fā)射器（3）距離相同的兩個點(diǎn)C、D；從而確定點(diǎn)ABCD共線且連線垂直于墻面，并將圖像采集器（2）分別安裝在點(diǎn)AB連線和CD連線上；

線掃描激光器（1）連接轉(zhuǎn)動控制器，轉(zhuǎn)動控制器連接主控制器，主控制器控制轉(zhuǎn)動控制器轉(zhuǎn)動，從而帶動線掃描激光器（1）轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)對墻面出射豎直線激光（5）；

圖像采集器（2）連接圖像分析器，圖像分析器連接主控制器，主控制器控制圖像采集器（2）在轉(zhuǎn)動控制器轉(zhuǎn)動到所需角度時拍攝圖像，從而獲得豎直線激光（5）在墻面的照射像，圖像分析器將豎直線激光（5）的成像從墻面的背景中分離出來，然后獲得圖像中豎直線激光（5）所在的像素點(diǎn)的坐標(biāo)；

轉(zhuǎn)動控制器每轉(zhuǎn)動一定角度，圖像采集器（2）采集一張圖像，圖像分析器分析一張圖像；轉(zhuǎn)動控制器完成對整個墻面的掃描后圖像分析器將圖像中豎直線激光（5）的像素點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)送給主控制器；主控制器根據(jù)像素點(diǎn)坐標(biāo)分析墻面是否平整；

對墻體的兩側(cè)采用相同的方法測量像素點(diǎn)的坐標(biāo)，主控制器根據(jù)墻兩側(cè)測量的像素點(diǎn)坐標(biāo)的差值，分析墻體兩側(cè)的平行度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑物墻體平行度檢測裝置，其特征在于：線掃描激光器（1）包括一個線激光源（6）和一個遮光套筒（7）；遮光套筒（7）上端柔性連接至轉(zhuǎn)動控制器，遮光套筒（7）下端設(shè)置一鉛錘（8），從而保證遮光套筒（7）在豎直方向上時刻豎直；遮光套筒（7）設(shè)置有一個豎直狹縫，線激光源（6）發(fā)出的激光從狹縫穿過后入射到墻面上，保證入射到墻面的線激光保持豎直。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種建筑物墻體平行度檢測裝置，其特征在于：圖像采集器（2）設(shè)置有一增透膜。

4.一種進(jìn)行建筑物墻體平行度檢測的方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、設(shè)備的定位；

在待測墻面的一側(cè)測量墻面的高度H，然后將超聲發(fā)射器（3）放置到墻面左右兩端的墻角的地面上，并對地面發(fā)射超聲波；在墻面的同一側(cè)使用超聲接收器（4）測量，獲得兩個距離超聲發(fā)射器（3）距離相同的點(diǎn)A、B；然后將超聲發(fā)射器（3）的位置保持不動，將超聲接收器（4）放置到墻的另一側(cè)，同樣測量兩個距離超聲發(fā)射器（3）距離相同的兩個點(diǎn)C、D；從而確定點(diǎn)ABCD共線且連線垂直于墻面；

步驟二、設(shè)備安裝；

在點(diǎn)AB的連線上安裝圖像采集器（2），圖像采集器（2）距離墻面的距離為S，圖像采集器（2）的高度為H/2，保證圖像采集器（2）能夠采集到整個墻面的圖像，且墻面在圖像采集器（2）中成像的面積超過圖像總面積的60%；

將轉(zhuǎn)動控制器和線掃描激光器（1）放置到點(diǎn)AB的連線上且距離墻面小于S的位置上，調(diào)節(jié)線掃描激光器（1）的在墻面成像線的寬度小于1cm；

步驟三、平整度檢測；

打開主控制器，并將轉(zhuǎn)動控制器的角度調(diào)節(jié)至線掃描激光器（1）照射墻面的最左側(cè)，然后主控制器控制圖像采集器（2）采集第一張圖像；采集后圖像分析器對圖像進(jìn)行處理，提取墻面上線激光的成像位置的一組像素點(diǎn)(x1,y1)；然后主控制器控制轉(zhuǎn)動控制器轉(zhuǎn)過角度1°，圖像采集器（2）采集第2張圖像；采集后圖像分析器對圖像進(jìn)行處理，提取墻面上線激光的成像位置的一組像素點(diǎn)(x2,y2)；以此類推，直到整個墻面都被掃描完畢后，圖像分析器獲得了n張圖像，并獲得了n組像素位置(x1,y1)至(xn,yn)；

主控制器分析每一組像素位置，計(jì)算每一組像素位置的橫坐標(biāo)x的方差，當(dāng)某一組方差大于閾值時，確定其對應(yīng)位置的墻面不平整；進(jìn)一步判斷超過閾值的組對應(yīng)的坐標(biāo)是否整體傾斜還是局部偏移，局部偏移則說明墻面有凹陷或凸起；整體傾斜則表明墻面出現(xiàn)傾斜；

步驟四、平行度檢測；

當(dāng)步驟三檢測完成后，如果全部的墻面均符合檢測要求，則將圖像采集器（2）、轉(zhuǎn)動控制器、線掃描激光器（1）搬運(yùn)至墻面的另一側(cè)；

在點(diǎn)CD的連線上安裝圖像采集器（2），圖像采集器（2）距離墻面的距離為S，圖像采集器（2）的高度為H/2；

將轉(zhuǎn)動控制器和線掃描激光器（1）放置到點(diǎn)CD的連線上且距離墻面與之前相同，調(diào)節(jié)線掃描激光器（1）的在墻面成像線的寬度小于1cm；

打開主控制器，并將轉(zhuǎn)動控制器的角度調(diào)節(jié)至線掃描激光器（1）照射墻面的最左側(cè)；然后主控制器控制圖像采集器（2）采集第一張圖像；采集后圖像分析器對圖像進(jìn)行處理，提取墻面上線激光的成像位置的一組像素點(diǎn)(p1,q1)；然后主控制器控制轉(zhuǎn)動控制器轉(zhuǎn)過角度1°，圖像采集器（2）采集第2張圖像；采集后圖像分析器對圖像進(jìn)行處理，提取墻面上線激光的成像位置的一組像素點(diǎn)(p2,q2)；以此類推，直到整個墻面都被掃描完畢后，圖像分析器獲得了n張圖像，并獲得了n組像素位置(p1,q1)至(pn,qn)；

主控制器分析每一組像素位置，計(jì)算每一組像素位置的橫坐標(biāo)x的方差，當(dāng)某一組方差大于閾值時，可以確定其對應(yīng)位置的墻面不平整；

進(jìn)一步判斷超過閾值的組對應(yīng)的坐標(biāo)是否整體傾斜還是局部偏移，局部偏移則說明墻面有凹陷或凸起；整體傾斜則表明墻面出現(xiàn)傾斜；

主控制器將每一組的(pn,qn)與(xn,yn)進(jìn)行比較，確定其pn與xn的差值是否在閾值范圍內(nèi)，如果全部的pn與xn的差值均在閾值范圍內(nèi)，則表明墻面兩側(cè)平行度符合要求，如果超過閾值，則表明墻體兩側(cè)平行度不符合要求。