本实用新型专利技术的用于地形测量中测量测桥挠度的装置包括：激光器、矩形成像板、摄像机、测量小车、工控机和测距器，激光器被装在测桥的一端，测量小车上装有固定高度H和宽度W的矩形成像板和摄像机，摄像机装在矩形成像板和激光器之间，该激光器正对矩形成像板，该激光器发射出的一条水平线光束打到矩形成像板上，摄像机面对着矩形成像板,矩形成像板位于摄像机的视野范围内，测距器用于测量测量小车的横向位置，测距器和摄像机分别与工控机电连接；在本实用新型专利技术的装置通过实时测量测桥的位置,从而实时地测量出测桥挠度。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及了一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置。
技术介绍
在地形测量中,由于地形长度较大,因此需要把测量设备放到测桥上,测量一段完毕后,控制测量设备沿测桥移动某一段距离,再进行下一段的测量,由于测桥形状属于细长型,因此在测量设备移动到不同的位置,测桥会发生不同弧度的形变,该形变直接影响了地形测量的精度,因此必须要实时测量测桥的挠度。平面弯曲时，梁的轴线将变为一条在梁的纵对称面内的平面曲线，该曲线称为梁的挠曲线。
技术实现思路
本申请的技术目的在于提供一种在测量地形时,实时测量测桥距离某一水平线的高度,从而实现对测桥挠度的测量的装置。为了完成本申请的专利技术目的，本申请采用以下技术方案：本申请的一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置，它包括：激光器、矩形成像板、摄像机、测量小车、工控机和测距器，其中：激光器被装在测桥的一端，测量小车上装有固定高度H和宽度W的矩形成像板和摄像机，摄像机装在矩形成像板和激光器之间，该激光器正对矩形成像板,该激光器发射出的一条水平线光束打到矩形成像板上，摄像机面对着矩形成像板,矩形成像板位于摄像机的视野范围内，测距器用于测量测量小车的横向位置，测距器和摄像机分别与工控机电连接；本申请的一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置，其中：所述的测距器为编码器或激光测距器；本申请的一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置，其中：所述编码器装在测量小车上；本申请的一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置，其中：所述激光测距器被固定在测桥的另一端上。本技术的装置通过实时测量测桥的位置,从而实时地测量出测桥挠度，可以精确地测量出地形。附图说明图1为本技术的用于地形测量中测量测桥挠度的装置示意图，在图中，测量小车处于初始状态，即测量小车没有在测桥上；图2为本技术的用于地形测量中测量测桥挠度的装置示意图，在图中，测量小车处于行进状态，即测量小车行进在测桥上；图3为矩形成像板的示意图；图4为拍摄出图片的示意图。在图1至图4中，标号1为激光器；标号2为矩形成像板；标号3为摄像机；标号4为测量小车；标号5为测桥；标号6为水平线光束；标号7图片；标号8为编码器；标号9为；标号10为工控机；标号11为激光测距器。在图1和图2中，画出了工控机10分别与编码器8和激光测距器11相连，实际上，工控机10与编码器8相连，或者工控机10和激光测距器11相连，为了节约起见，将两幅图合为一幅图。具体实施方式如图1和图2所示，本技术的用于地形测量中测量测桥挠度的装置包括：激光器1、矩形成像板2、摄像机3、测量小车4、工控机10和测距器，激光器1被装在测桥5的一端，测量小车4上装有固定高度H和宽度W的矩形成像板2和摄像机3，摄像机3装在矩形成像板2和激光器1之间，该激光器1发射出的一条水平线光束6打到矩形成像板2上，如图3所示，水平线光束6与矩形成像板2的矩形上下两条边平行，摄像机3正对着矩形成像板2,矩形成像板2位于摄像机3的视野范围内，测距器用于测量测量小车4的横向位置，测距器为编码器8或激光测距器11，编码器8装在测量小车4上，或者激光测距器11被固定在测桥5的另一端上，测距器和摄像机3分别与工控机10电连接。用于地形测量中测量测桥挠度的装置来测量测桥挠度方法，它包括以下步骤：（I）当测量小车4在测桥5的行进过程中，打开激光器1和测距激光器，使激光器1发射出来的一条水平线光束6打到矩形成像板2,摄像机3拍摄装在测量小车4上的矩形成像板2，得到图片7，图片7上的四边形框9与高度H和宽度W的矩形成像板2相对应，摄像机3将所述图片7传递给工控机10；同时，编码器8或者激光测距器11测量出测量小车4的横向位置，并将其传递给工控机10；（II）工控机10分别从矩形成像板2和四边形框9中取出三个或四个顶点的相应坐标，例如图3的A、B、C和D与图4的A’、B’、C’和D’四个相应点的坐标，根据公式：其中：X,Y为对应于矩形成像板2上的点坐标，X’,Y’对应于四边形框9上的点坐标，计算出公式中的M1、M2、M3、M4、b1和b2六个参数，再根据图4中图片7中四边形框9的水平线光束6的E’点和F’点的坐标值，打在图片7上的水平线光束6是一条具有一定宽度的带状区域，取该带状区域的中心与四边形框9的交点作为水平线光束6的的E’点和F’点坐标值，利用上述公式得到图3中的矩形成像板2上的E点和F点的坐标值，然后分别计算出矩形成像板2上的E点与B点之间的距离和F点与C点之间的距离，将上述两个距离之和除以2，即得到测量小车4的纵向位置，该纵向位置与测量小车4初始纵向位置的差，即是测量小车4在该处测桥5上的纵向位置；在矩形成像板2中，以矩形成像板2的宽度为矩形成像板2横向坐标，以矩形成像板2的长度为矩形成像板2纵向坐标，以矩形成像板2的其中一个顶点为坐标原点；在图片7中，以图片7的宽度为图片7横向坐标，以图片7的长度为图片7纵向坐标，以图片7的顶点为坐标原点；根据测量小车4该处的横向位置和初始横向位置的差，工控机10计算得到测量小车4在该处测桥5上的横向位置；(III)重复步骤I和步骤(II)，得到测量小车4在测桥5上各个点的横向位置和纵向位置；画出测桥5挠度的图形。本技术的方法是在忽略测桥5的自重，即不考虑测桥5的自重使测桥产生挠度的条件下，并且将测量小车视为刚体，不产生任何变形，测量小车的长度远远小于测桥的长度，和摄像机3相对于矩形成像板2是固定的条件下得到的。上述实施方式说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何本领域技术人员均可在不违背本技术的精神及范畴下，可以对上述实施方式进行任何修饰与改变。因此，本技术的权利保护范围，应如权利要求书所列。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置，它包括：激光器（1）、矩形成像板（2）、摄像机（3）、测量小车（4）、工控机（10）和测距器，其特征在于：激光器（1）被装在测桥（5）的一端，测量小车（4）上装有固定高度H和宽度W的矩形成像板（2）和摄像机（3），摄像机（3）装在矩形成像板（2）和激光器（1）之间，该激光器正对矩形成像板（2）,激光器（1）发射出的一条水平线光束（6）打到矩形成像板（2）上，摄像机（3）面对着矩形成像板（2）, 矩形成像板（2）位于摄像机（3）的视野范围内，测距器用于测量测量小车（4）的横向位置，测距器和摄像机（3）分别与工控机（10）电连接。
【技术特征摘要】
1.一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置，它包括：激光器（1）、矩形成像板（2）、摄
像机（3）、测量小车（4）、工控机（10）和测距器，其特征在于：激光器（1）被装在测桥（5）的一
端，测量小车（4）上装有固定高度H和宽度W的矩形成像板（2）和摄像机（3），摄像机（3）装在
矩形成像板（2）和激光器（1）之间，该激光器正对矩形成像板（2）,激光器（1）发射出的一条
水平线光束（6）打到矩形成像板（2）上，摄像机（3）面对着矩形成像板（2）,矩形成像板（2）
位于摄像机（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑钧，王驰，杜德军，李忱熙，王希花，任明轩，刘俊星，
申请(专利权)人：北京尚水信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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