一种钢筋质量检测视频数据采集装置及采集方法制造方法及图纸

技术编号:15720428 阅读:305 留言:0更新日期:2017-06-28 23:24
一种钢筋质量检测视频数据采集装置及采集方法,采集装置包括导轨以及与导轨两端连接用于对其进行支撑的三角支架,导轨上通过步进电机连接滑块,并且步进电机经过步进电机驱动器与步进电机控制器连接,滑块上通过云台安装有用于采集电力管廊施工现场视频的摄像机;步进电机驱动器与步进电机控制器连接电源模块。采集方法包括首先完成采集装置的组装,调整到位后通过步进电机控制器设定脉冲数以及步进电机的转动方向,步进电机驱动器接收到信号之后对应控制步进电机带动滑块匀速平稳的进行移动,事先设定好云台的拍摄角度以及摄像机拍摄焦距,当滑块触碰到导轨两端行程开关后结束拍摄,操作简单、方便,能够实现钢筋施工质量的自动化检测。

Steel bar quality testing video data collecting device and collecting method

A steel quality detection device and method for collecting video data, collecting device comprises a rail and rail for supporting a triangular bracket connected to both ends of the guide rail by the step motor is connected with the slider, and stepper motor through the stepper motor drive and stepper motor controller is connected, is installed on the slider for camera power the construction of pipe gallery scene of the video through the head; the stepper motor drive and stepper motor controller is connected with a power supply module. The acquisition method comprises the assembled collection device, first of all, after the adjustment in place by stepper motor controller to set the direction of rotation of the pulse number and the stepper motor, stepper motor drive signal is received after the corresponding control stepper motor drives the slider moving smoothly, preset PTZ camera angle and camera focal length, when the slider touch both ends of the guide rail travel switch after the end of filming, simple and convenient operation, can realize the automatic detection of reinforced construction quality.

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋质量检测视频数据采集装置及采集方法
本专利技术属于建筑施工领域,具体涉及一种钢筋质量检测视频数据采集装置及采集方法。
技术介绍
随着现代社会的发展,城市化建设过程中对钢筋混凝土的需求与日俱增,但在城市建设过程中,经常出现所筑工程钢筋施工的工艺粗糙、瘦身钢筋等问题,以致建筑工程的质量严重不合格,归结起来主要有三方面的原因:第一,相关建筑单位受到巨额利益的诱惑;第二,施工管理的松懈;第三,施工工人与民众安全意识淡薄。传统的钢筋质量检测方法主要采用游标卡尺或者其他快速检查尺等工具进行检测,由人眼进行判断,具体操作时的工作量大、效率低、检测精度极差,且只能进行抽样小批量检测,检测结果不尽人意。目前建筑施工行业中,几乎没有比较高效的针对钢筋质量检测的方法。但是随着计算机视觉以及机器学习的迅速发展,开始出现基于图像处理的钢筋质量检测技术,具备实时性和大批量检测的优点,然而相关研究少之又少。为了实现大批量的钢筋质量检测,需要对现场钢筋绑扎情况进行视频数据采集,针对建筑环境复杂多变,作业环境恶劣,无线信号干扰较大的特点,本专利技术成功研发了一套视频数据采集设备,采集到钢筋绑扎现场摄像头匀速稳定拍摄的超高清视频,进一步运用计算机图像处理技术和模式识别分类技术,实现对检测建筑中所使用的几种钢筋质量安全规范的大批量检测与判定,更进一步促进建筑安全达到前所未有的新高度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题,提供一种钢筋质量检测视频数据采集装置及采集方法,其图像采集清晰,具有较高的调节精度,实施过程切实有效。为了实现上述目的,本专利技术钢筋质量检测视频数据采集装置包括导轨以及与导轨两端连接用于对其进行支撑的三角支架,导轨上通过步进电机连接滑块,并且步进电机经过步进电机驱动器与步进电机控制器连接,滑块上通过云台安装有用于采集电力管廊施工现场视频的摄像机;步进电机驱动器与步进电机控制器连接电源模块。所述三角支架上安装有能够控制其升降的手轮,三角支架高度的调节范围为1.3m~2.1m。所述的三角支架以及导轨上分别安装有水平测量装置。所述的电源模块能够将220V交流电转换为24V的直流电,输出电压精度为±1%,输出电流为3.2A。所述的电源模块通过脉冲宽度进行调制,具有短路保护、过载保护及过电压保护的电路;电源模块的输出电压等于负载电压,输出功率大于负载功率,输出电流大于负载的启动电流。步进电机控制器产生步进电机驱动器能够识别的脉冲信号、方向信号以及使能信号,步进电机控制器根据滑块的期望速度值通过脉冲对速度进行控制,滑块的期望速度值为10cm/s。所述的步进电机驱动器采用直流供电的两相混合式驱动器,下限值为DC20V,上限值为DC40V,典型值为DC24V;步进电机驱动器采用DSP交流伺服驱动器进行细分控制,输入/输出采用光电隔离信号,8档输出相电流设置,能够实现15档细分以及自动半流,具有电压、欠压、过流以及相间短路保护电路,输入接口步进脉冲信号下降沿有效,每当脉冲由高变低时步进电机行走一步,步进电机驱动器连接多个驱动器拨码开关,不同的驱动器拨码开关组合,实现不同的转速控制。所述的步进电机采用滑动轴承带轮,通过同步带轮带动同步带进行转动,带轮为3M-50齿,精度等级为H7,内孔直径为6mm,带宽为15mm,电机工作电压为12V,输出功率能够达到40W,扭矩为0.35Nm。导轨为采用圆柱形实心铬镍合金钢材制成的双管导轨,圆柱度公差为0.1mm,表面粗糙度为R1.6;滑块采用铝合金制成,且内部具有多排直线滚珠;所述的摄像机通过手机无线通信调节或手动调节,摄像头的清晰度为720P,焦距为3.6mm,感光面积为1/4英寸,镜头大小为3.6mm;所述的云台支持WIFI802.11b/g/n和有线网口控制,拍摄视频能够本地存储活着上传到云端,水平旋转最大角度为355°,垂直旋转最大角度为90°,能够实现360°全景查看。本专利技术钢筋质量检测视频数据采集方法,包括以下步骤:1)分别通过三角支架对导轨的两端支撑,导轨上通过步进电机连接滑块,步进电机经过步进电机驱动器与步进电机控制器连接,步进电机驱动器与步进电机控制器连接电源模块,滑块上通过云台安装摄像机,三角支架上安装能够控制其升降的手轮,三角支架及导轨上安装有水平测量装置,通过调整手轮,使导轨两端的三角支架高度相等,并使导轨处于水平;2)接通电源,步进电机控制器根据滑块的期望速度值选择对应的脉冲数,以此对摄像机的移动速度进行设定,同时设定步进电机的转动方向;3)步进电机驱动器接收步进电机控制器的脉冲信号,输出控制信号到步进电机;4)设置云台的拍摄角度以及摄像机拍摄焦距,步进电机通过滑块带动安装有摄像机的云台匀速平稳采集数据,滑块触碰到导轨两端行程开关后结束拍摄。与现有技术相比,本专利技术钢筋质量检测视频数据采集装置能够应用于采集建筑施工现场的钢筋网绑扎情况视频,为后期钢筋的质量检测做好准备,各个部件通过组装而成,方便拆卸及搬运,针对解决电力管廊由于窄而深,不易实现对钢筋绑扎情况进行视频数据采集,阻碍进一步通过分析视频数据,检测钢筋质量是否符合安全规范的实际问题。本专利技术采集装置便于移动,拍摄移动速度可调范围大,也适用于其他视频采集任务。本专利技术配合设计手机APP端能够实现四个方向拖拽视频窗口,调整画面视角,双指缩放画面,操作简单方便。本专利技术能够实现钢筋网视频的自动化采集,推动现代建筑业的智能化发展,具有极大的应用前景。与现有技术相比,本专利技术钢筋质量检测视频数据采集方法首先完成采集装置的组装,调整到位之后,通过步进电机控制器设定脉冲数以及步进电机的转动方向,步进电机驱动器接收到信号之后对应控制步进电机带动滑块匀速平稳的进行移动,事先设定好云台的拍摄角度以及摄像机拍摄焦距,当滑块触碰到导轨两端行程开关后结束拍摄,整体操作简单、方便,所采集得到的图像清晰,具有较高的调节精度,能够实现钢筋施工质量的自动化检测。附图说明图1本专利技术钢筋质量检测视频数据采集系统示意图;图2本专利技术视频数据采集装置整体结构示意图;图3本专利技术视频数据采集方法流程图;图4(a)本专利技术三角支架收起状态示意图;图4(b)本专利技术三角支架打开状态示意图;图5本专利技术三角支架与导轨衔接部件示意图;图6本专利技术导轨与滑块配合结构示意图;图7本专利技术控制电路的接线图;具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1,2,4(a),4(b),5-7,本专利技术视频数据采集装置主要包括以下几部分:两个三角支架1、一副导轨2、一台步进电机、一台步进电机控制器、一台步进电机驱动器、一台直流电源、一个滑块3以及一个云台4,云台4上安装有摄像机。三角支架1共两个,导轨2两端各一个,黑色,材料为铁与铝合金。附带可升降手轮,摇动手轮可调节支架高度,可调范围为:1.3m到2.1m,最大承重80kg,自身重量8kg。高度调节分两部分:支脚和手摇式升降杆。采用锯齿设计,精密卡位,升降稳定可靠。配套激光水平尺,激光波长为650nm-680nm,电源采用AG13电池,净重172g,精度为0.01,产品尺寸为:H63mm,W35mm,L188mm,上有磁铁,能够方便测量任意位置。可通过手轮调节导轨2两端的高度,将磁性水平仪分别吸附在两端支座上,当高精度水平本文档来自技高网...
一种钢筋质量检测视频数据采集装置及采集方法

【技术保护点】
一种钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:包括导轨(2)以及与导轨(2)两端连接用于对其进行支撑的三角支架(1),导轨(2)上通过步进电机连接滑块(3),并且步进电机经过步进电机驱动器与步进电机控制器连接,滑块(3)上通过云台(4)安装有用于采集电力管廊施工现场视频的摄像机;步进电机驱动器与步进电机控制器连接电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:包括导轨(2)以及与导轨(2)两端连接用于对其进行支撑的三角支架(1),导轨(2)上通过步进电机连接滑块(3),并且步进电机经过步进电机驱动器与步进电机控制器连接,滑块(3)上通过云台(4)安装有用于采集电力管廊施工现场视频的摄像机;步进电机驱动器与步进电机控制器连接电源模块。2.根据权利要求1所述的钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:所述的三角支架(1)上安装有能够控制其升降的手轮,三角支架(1)高度的调节范围为1.3m~2.1m。3.根据权利要求1所述的钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:所述的三角支架(1)以及导轨(2)上分别安装有水平测量装置。4.根据权利要求1所述的钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:所述的电源模块能够将220V交流电转换为24V的直流电,输出电压精度为±1%,输出电流为3.2A。5.根据权利要求1或4所述的钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:所述的电源模块通过脉冲宽度进行调制,具有短路保护、过载保护以及过电压保护的电路;电源模块的输出电压等于负载电压,输出功率大于负载功率,输出电流大于负载的启动电流。6.根据权利要求1所述的钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:步进电机控制器产生步进电机驱动器能够识别的脉冲信号、方向信号以及使能信号,步进电机控制器根据滑块(3)的期望速度值通过脉冲对速度进行控制,滑块(3)的期望速度值为10cm/s。7.根据权利要求1所述的钢筋质量检测视频数据采集装置,其特征在于:步进电机驱动器采用直流供电的两相混合式驱动器,下限值为DC20V,上限值为DC40V,典型值为DC24V;步进电机驱动器采用DSP交流伺服驱动器进行细分控制,输入/输出采用光电隔离信号,8档输出相电流设置,能够实现15档细分以及自动半流,具有电压、欠压、过流以及相间短路保护电路,输入接口步进脉冲信号下降沿有效,每当脉冲由高变低时步进电机行走一步,步进电机驱动器连...

【专利技术属性】
技术研发人员:张新曼岳双玲陈之琦吴宁海孙霞程俊豪
申请(专利权)人:陕西瑞海工程智慧数据科技有限公司西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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