[發(fā)明專利]一種三維形變測量方法

在審

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• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN115790360A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湛永堅(jiān);曹毅強(qiáng);李春苗;羅治
• 申請（專利權(quán)）人: 中大智能科技股份有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01B11/16
• 代理公司: 湖南正則奇美專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43105
• 代理人: 肖美哲

本發(fā)明公開了一種三維形變測量方法，涉及三維形變測量技術(shù)領(lǐng)域，通過在待測物體上固定角反，并在角反上方固定有LED光源；通過形變測量儀上的攝像頭實(shí)時獲取LED光源的位置；圖像處理中心實(shí)時監(jiān)測攝像頭中LED光源的移動情況；并記錄下LED光源在X軸以及Y軸分別移動的距離；使用雷達(dá)并通過第一雷達(dá)天線發(fā)射電磁波；通過第二雷達(dá)天線接收由角反反射回來的電磁波；并由雷達(dá)主機(jī)判斷電磁波反射時間是否發(fā)生變化；若發(fā)生變化，則計(jì)算出待測物體在Z軸的距離變化量；根據(jù)待測物體在X軸、Y軸以及Z軸的偏移距離，計(jì)算出物體的形變值；解決了監(jiān)測物體在三個維度的形變值的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于形變測量領(lǐng)域，涉及三維形變測量技術(shù)，具體是一種三維形變測量方法。

背景技術(shù)

對于具有較遠(yuǎn)距離的物體，當(dāng)其發(fā)生微小的形變時， 常規(guī)的視頻位移測量儀器實(shí)時拍攝物體的表面圖像，并通過實(shí)時分析物體表面圖像的變化情況，獲得物體的形變值；然而由于拍攝的表面圖像是二維的，因此，通過二維的表面圖像的分析方法，只能獲取物體兩個維度的形變值；即物體正面的形變值；當(dāng)物體因受到撞擊或其他原因而造成在Z軸方向上的形變時，視頻位移測量儀器則無法測量到；

為此，提出一種三維形變測量方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種三維形變測量方法，該一種三維形變測量方法通過在待測物體上固定角反，并在角反上方固定有LED光源；通過形變測量儀上的攝像頭實(shí)時獲取LED光源的位置；圖像處理中心實(shí)時監(jiān)測攝像頭中LED光源的移動情況；并記錄下LED光源在X軸以及Y軸分別移動的距離；使用雷達(dá)并通過第一雷達(dá)天線發(fā)射電磁波；通過第二雷達(dá)天線接收由角反反射回來的電磁波；并由雷達(dá)主機(jī)判斷電磁波反射時間是否發(fā)生變化；若發(fā)生變化，則計(jì)算出待測物體在Z軸的距離變化量；根據(jù)待測物體在X軸、Y軸以及Z軸的偏移距離，計(jì)算出物體的形變值；解決了監(jiān)測物體在三個維度的形變值的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例提出一種三維形變測量方法，包括以下步驟：

步驟一：在待測物體上固定一個角反；并打開角反上方的LED光源；所述角反通過可調(diào)節(jié)寬松度的綁帶與待測物體進(jìn)行綁定；

步驟二：打開形變測量儀的攝像頭，并保證攝像頭拍攝到LED光源；

步驟三：打開形變測量儀的雷達(dá)主機(jī)；并通過第一雷達(dá)天線發(fā)射電磁波；

步驟四：圖像處理中心實(shí)時監(jiān)測攝像頭中LED光源的移動情況；并記錄下LED光源在X軸以及Y軸分別移動的距離；

步驟五：通過第二雷達(dá)天線接收由角反反射回來的電磁波；并由雷達(dá)主機(jī)判斷電磁波反射時間是否發(fā)生變化；若發(fā)生變化，則計(jì)算出待測物體在Z軸的距離變化量；

步驟六：根據(jù)LED光源在X軸以及Y軸移動的距離，以及待測物體在Z軸的距離變化量計(jì)算出待測物體的形變值；

所述角反為雷達(dá)反射器；所述雷達(dá)反射器為根椐不同用途做成的不同規(guī)格的雷達(dá)波反射器；當(dāng)雷達(dá)電磁波掃描到角反后，電磁波會在金屬角上產(chǎn)生折射放大，產(chǎn)生很強(qiáng)的回波信號，在雷達(dá)的屏幕上出現(xiàn)很強(qiáng)的回波目標(biāo)；

所述LED光源為發(fā)光二極管光源；所述LED光源被固定在角反上方；當(dāng)需要對被測物體的形變進(jìn)行監(jiān)測時，打開LED光源；監(jiān)測結(jié)束時，則關(guān)閉LED光源；

所述攝像頭與圖像處理中心電氣連接；所述攝像頭正對著角反上的LED光源，并在需要對被測物體的形變進(jìn)行監(jiān)測時，攝像頭啟動，并實(shí)時拍攝物體以及與物體固定的角反圖像；所述攝像頭將拍攝的監(jiān)控畫面發(fā)送至圖像處理中心；

其中，所述X軸與Y軸分別為攝像頭拍攝的物體與角反的水平方向以及垂直方向；

所述圖像處理中心記錄LED光源在X軸以及Y軸分別移動的距離包括以下步驟：

步驟S1：圖像處理中心從拍攝的圖像中使用物體識別技術(shù)識別出圖像中的LED光源；并標(biāo)記出LED光源的原始位置；將LED光源原始位置標(biāo)記為P；

步驟S2：圖像處理中心實(shí)時監(jiān)測LED光源位置是否發(fā)生變化；若發(fā)生變化，轉(zhuǎn)至步驟S3；否則，繼續(xù)監(jiān)測；