双目立体视觉测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种双目立体视觉测量装置，其包括：支架、两图像捕捉器和两角度传感器，其中，支架包括两升降杆，两升降杆的底端分别连接有三角架，两升降杆的顶端分别连接有云台，两云台之间连接有具有云台水平仪的水平杆，云台包括连接在升降杆上的第一转向机构，以及连接在第一转向机构上的第二转向机构，第一转向机构能沿其所在的升降杆的轴线旋转，第二转向机构在第一转向机构上能沿平行于平行杆的轴线方向旋转；两图像捕捉器分别设置于两第二转向机构上；两角度传感器分别与两图像捕捉器相接，本发明专利技术提供的双目立体视觉测量装置，免去了对左右两图像捕捉器的空间几何参数的标定过程，有效提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
双目立体视觉测量装置
本专利技术涉及测量装置
，特别涉及一种双目立体视觉测量装置。
技术介绍
在高压输电线路中，输电铁塔占线路总投资的比重较大，且在电力能源的传输中起着举足轻重的作用，它的安全性和可靠性会直接影响到整个电力系统的安全与稳定。随着我国特高压电网的建设以及同塔多回线路、紧凑型线路、大截面导线等新输电技术的推广及应用，输电铁塔大荷载、大型化的趋势愈专利技术显。大型输电铁塔是大负荷电能输送的载体，特别是大跨越输电塔，具有塔体高、跨距大、柔度大等特点，对地震、风以及导线覆冰等环境载荷反应灵敏，同时可能会产生多种形式的变形，例如：容易发生振动疲劳损伤和极端条件下的动态倒塌破坏。因此，输电铁塔结构变形监测是非常重要的环节，是保障电力传输的重要措施。早期对输电铁塔的监控主要是通过人工巡检的方式，这种检测方式速度慢，准确性低，特别是在灾害天气条件下人工巡检有很大困难。由于电测技术的发展，位移传感器和应变片的应用大大提高了测量的准确性。然而，这种测试方法属于接触式测量，具有采样点有限、传感器的量程有限、易受外部环境干扰等缺点，同时传感器及其连接导线的自重会加大杆塔结构的负重，从而影响测试结果。而采用光学测绘仪器如水准仪、全站仪等，虽然能够提供较高的测量精度，但是其检测范围有限，只能实现逐点监测，无法实现全场大范围的测试，也不能得到铁塔材料的应变，而且对铁塔振动情况下的动态变形监测也存在一定困难。近来，视频监控系统被用于特高压输电线路的某些关键位置杆塔运行状况的监测。但这种监控技术也只是将视频图像传回给观测点，需要工作人员通过视频图像判断输电铁塔的工作状况，工作强度大，不能提供定量铁塔变形数据。基于卫星监测和GPS定位技术等方法也应用于钢塔变形测试，但是其准确度均难以保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够解决输电铁塔结构变形监测结果不可靠问题的双目立体视觉测量装置。为达到上述目的，本专利技术提供了一种双目立体视觉测量装置，其包括：支架，所述支架包括两升降杆，两所述升降杆的底端分别连接有三角架，两所述升降杆的顶端分别连接有云台，两所述云台之间连接有具有云台水平仪的水平杆，所述云台包括连接在所述升降杆上的第一转向机构，以及连接在所述第一转向机构上的第二转向机构，所述第一转向机构能沿其所在的所述升降杆的轴线旋转，所述第二转向机构在所述第一转向机构上能沿平行于所述平行杆的轴线方向旋转；两图像捕捉器，两所述图像捕捉器分别设置于两所述第二转向机构上；两角度传感器，两所述角度传感器分别与两所述图像捕捉器相接。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述第一转向机构包括：轴向转向架，所述轴向转向架具有安装板和对称设置于所述安装板两端且向上延伸的连接臂；轴向驱动电机，所述轴向驱动电机连接在所述升降杆的上端，所述轴向驱动电机具有沿所述升降杆的轴线向上凸出的第一转轴，所述第一转轴与所述安装板的中心相连接，所述轴向驱动电机通过所述第一转轴驱动所述轴向转向架沿所述升降杆的轴线旋转。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述第二转向机构包括：水平转向架，所述水平转向架具有支撑板和对称设置于所述支撑板两端且向上延伸的转动臂，两所述转动臂分别与两所述连接臂同轴枢接，所述图像捕捉器设置于所述支撑板上；水平驱动电机，所述水平驱动电机连接在两所述连接臂之一上，所述水平驱动电机具有沿平行于所述平行杆的轴线方向延伸的第二转轴，所述第二转轴贯穿所述连接臂并与该连接臂枢接的所述转动臂相连接，所述水平驱动电机通过所述第二转轴驱动所述水平转向架在所述第一转向机构上沿平行于所述平行杆的轴线方向旋转。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述图像捕捉器为相机。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述角度传感器为电子罗盘。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述第一转向机构上设有轴向转向架水平仪，所述第二转向机构上设有水平转向架水平仪。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述轴向驱动电机具有沿所述升降杆的轴线向下凸出的凸柱，所述凸柱设有外螺纹；所述升降杆的顶端设有连接套筒，所述连接套筒设有内螺纹，所述轴向驱动电机通过所述凸柱与所述连接套筒的旋接配合连接在所述升降杆的上端。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述水平杆的两端分别设有与两所述凸柱卡接配合的通孔。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述水平杆包括：第一连接板、中间连接板和第二连接板，所述第一连接板的一端和所述第二连接板的一端分别能转动的连接在所述中间连接板的两端，所述第一连接板的另一端和所述第二连接板的另一端分别与两所述云台相连接，所述中间连接板上设有所述云台水平仪。如上所述的双目立体视觉测量装置，其中，所述中间连接板包括间隔设置的上连接板和下连接板，所述云台水平仪设置于所述上连接板背向所述下连接板的表面上，所述上、下连接板的两端分别通过水平杆转轴相连接，所述第一连接板的一端和所述第二连接板的一端插入所述上、下连接板之间，两所述水平杆转轴分别贯穿所述第一连接板的一端和所述第二连接板的一端。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：本专利技术提供的双目立体视觉测量装置，通过三角支架支撑云台，通过设置在三角支架上的升降杆调节云台的高度，并通过水平杆将两云台确定在同一高度上，从而确定两云台的空间坐标值，通过第一转向机构的转动调整两图像捕捉器的转角，使两图像捕捉器能够朝向被检测物方向，通过第二转向机构的转动调整两图像捕捉器的仰角，使两图像捕捉器能够准确对准被测物体，同时通过角度传感器实时测量出图像捕捉器的转角和仰角，从而确定两云台的绕空间坐标的转角值，利用双目立体视觉技术确定被测物体的实际位置，将实际测定位置与被测物体的初始设定位置相比较，即可判断被测物体的动态变形，双目立体视觉是基于视差原理，由多幅图像获取被测物体三维几何信息的方法，即根据确定的两幅图像中观测点的空间位置，由几何变换关系得出所检测目标的三维信息，在对运动物体(包括动物和人体形体)测量中，由于图像获取是在瞬间完成的，因此，采用双目立体视觉测量是一种更有效的测量方法，且采用双目立体视觉测量还具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优点，非常适合于制造现场的在线、非接触产品检测和质量控制，因而使得采用本专利技术提供的双目立体视觉测量装置监测输电铁塔结构的动态变形结果更加准确，从而保证了输电系统的正常运行，此外，该双目立体视觉测量装置免去了对左右两图像捕捉器的空间几何参数的标定过程，有效提高了工作效率。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1是根据本专利技术一实施例提供的双目立体视觉测量装置的结构示意图；图2是图1所示的双目立体视觉测量装置的初始空间状态的原理图；图3是图1所示的双目立体视觉测量装置中云台与升降杆及水平杆连接后的结构示意图；图4是图1所示的双目立体视觉测量装置中水平杆的结构示意图。附图标号说明：1-升降杆；2-三角架；3-云台；31-第一转向机构；311-转向架；3111-安装板；3112-连接臂；312-轴向驱动电机；3121-第一转轴；32-第二转向机构；321-水平转向架；3211-支撑板；3212-转动臂；322-水平驱动电机；4-水平杆；41-水平仪；42-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双目立体视觉测量装置，其特征在于，所述双目立体视觉测量装置包括：支架，所述支架包括两升降杆，两所述升降杆的底端分别连接有三角架，两所述升降杆的顶端分别连接有云台，两所述云台之间连接有具有云台水平仪的水平杆，所述云台包括连接在所述升降杆上的第一转向机构，以及连接在所述第一转向机构上的第二转向机构，所述第一转向机构能沿其所在的所述升降杆的轴线旋转，所述第二转向机构在所述第一转向机构上能沿平行于所述平行杆的轴线方向旋转；两图像捕捉器，两所述图像捕捉器分别设置于两所述第二转向机构上；两角度传感器，两所述角度传感器分别与两所述图像捕捉器相接。

【技术特征摘要】
1.一种双目立体视觉测量装置，其特征在于，所述双目立体视觉测量装置包括：支架，所述支架包括两升降杆，两所述升降杆的底端分别连接有三角架，两所述升降杆的顶端分别连接有云台，两所述云台之间连接有具有云台水平仪的水平杆，所述云台包括连接在所述升降杆上的第一转向机构，以及连接在所述第一转向机构上的第二转向机构，所述第一转向机构能沿其所在的所述升降杆的轴线旋转，所述第二转向机构在所述第一转向机构上能沿平行于所述平行杆的轴线方向旋转；两图像捕捉器，两所述图像捕捉器分别设置于两所述第二转向机构上；两角度传感器，两所述角度传感器分别与两所述图像捕捉器相接。2.根据权利要求1所述的双目立体视觉测量装置，其特征在于，所述第一转向机构包括：轴向转向架，所述轴向转向架具有安装板和对称设置于所述安装板两端且向上延伸的连接臂；轴向驱动电机，所述轴向驱动电机连接在所述升降杆的上端，所述轴向驱动电机具有沿所述升降杆的轴线向上凸出的第一转轴，所述第一转轴与所述安装板的中心相连接，所述轴向驱动电机通过所述第一转轴驱动所述轴向转向架沿所述升降杆的轴线旋转。3.根据权利要求2所述的双目立体视觉测量装置，其特征在于，所述第二转向机构包括：水平转向架，所述水平转向架具有支撑板和对称设置于所述支撑板两端且向上延伸的转动臂，两所述转动臂分别与两所述连接臂同轴枢接，所述图像捕捉器设置于所述支撑板上；水平驱动电机，所述水平驱动电机连接在两所述连接臂之一上，所述水平驱动电机具有沿平行于所述平行杆的轴线方向延伸的第二转轴，所述第二转轴贯穿所述连接臂并与该连接臂枢接的所述转动臂相连接，所述水平驱动电机通过所述第二转轴驱动所述水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾海坤，张磊，张东英，徐德录，李凤辉，王慧，丁丁，赵宁，郁芳婧，
申请(专利权)人：北京国网富达科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11