一种使用控制点的光学测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术给出一种使用控制点的光学测量方法及装置，所述方法包括：向光学测量标志发送控制信息；和/或，从光学测量标志接收数据；使用光学测量标志获取光学测量标志附近的待测物体上的点的位置信息。可在室外环境下工作，测量精度高、效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种使用控制点的光学测量方法及装置
本专利技术涉及自动测量领域，尤其涉及一种使用控制点的光学测量方法及装置。
技术介绍
对建筑物或工业设施的位移检测、形变检测有着广泛的应用需求，其中，对桥梁、大坝和路轨的位移或形变检测是安全运营、生产的重要技术手段。目前，对大坝和桥梁位移、形变检测的方法包括视准线检测法、GPS（全球导航系统）以及这些方法与表面位移传感器的结合方法；对路轨（轨道交通行驶轨）的位移和形变检测包括基于CPIII(ControlPointIII)的绝对位移或形变的测量，或基于全站仪和测量车的性对位移或形变测量，或采用基于位移传感器的测量。视准线法对大坝和桥梁位移、形变检测，多采用固定端点设站法，即建立一条固定视准线来测定各位移标点的偏离值。这种方法观测简单，计算方便，是生产单位常用的方法。GPS检测法对大坝和桥梁位移、形变检测，是通过GPS/北斗卫星发送的导航定位信号确定地面待测点的三维坐标；或结合表面位移传感器实时监测坝体表面裂缝变形情况，通过触发式采集或者实时采集的方式，利用有线/无线远程网络传输实时数据到监控中心，及时了解坝体的裂缝发展情况。基于位移传感器的行驶轨位移测量的一种方式是使用电涡流位移传感器，目前的电涡流传感器可以克服对被测目标物材质敏感而产生灵敏度变化过大、测量量程缩短、线性度变差等缺陷。申请号为CN201510932848.2，专利技术名称为“一种视准线变形测量方法”的专利申请公开了一种视准线变形测量方法，能有效解决以全长基准线为照准基准，而基准线太长时，目标模糊，照准精度差，后视点与测点距离相差太远、望远镜调焦误差影响较大的问题，能有效减小大气折光对观测结果的影响。申请号为CN201410668036.7，专利技术名称为“一种全站仪视准线法水平位移观测台及其使用方法”包括：包括基座、设置于基座上的滑道、垂直于基座且能沿滑道滑动的照准部、固定在照准部底部的指针、设置在基座上且与读数指针对应的刻度面、激光器。使用时，将全站仪视准线法水平位移观测台刻度面贴紧发生位移后的变形监测点，通过激光器发出的激光确定观测方向，调整刻度面与视准面垂直，旋动三颗调节螺旋，确保基座水平，并将此时观测台正对变形监测点位的中心处的初始刻度值记录下来，找到变形监测点，指挥观测台操作员平移照准部，使照准部上带有瞄准十字的反射片与全站仪望远镜内十字丝重合，再将读数指针对应的刻度值记下，用该刻度值减去初始刻度值，即为该变形点偏离视准面的位移，也即其相对于原始位置的位移量。申请号为CN201610857432.3，专利技术名称为“基于激光监测的轨道状态在线监测方法”公开了一种由通信传输系统、轨道监控中心设备、激光距离探测器、微处理器及通信模块所实现的基于激光监测的轨道状态在线监测方法，能够对两根轨道之间的相对间距的变化、平面高度的变化、轨道紧固设施变化及形变进行在线监测，具有监测实时性好，对突发性轨道参数变化可及时发现及报警，测试工作量及成本低的特点。摄影测量能够在近距离范围内（比如，50米内）获得优于1毫米的测量精度，但是，摄影测量的缺点的是需要布设较多的控制点来保障测量精度，虽然图象采集过程比较简单，但是控制点的布设和回收过程耗时长，工作量大。申请号为CN201611156166.8，专利技术名称为“一种铁路轨道轨向检测的摄影测量方法”公开了轨检小车向前移动过程中，轨面相机每隔一定距离采集存在固定几何失真的单轨图像，对图像进行几何矫正、匹配、拼接，从而得到一幅二维长轨图像，对长轨图像进行边缘检测，可初步获取长轨的内边缘。线结构光源从垂直钢轨纵轴方向发射出激光平面，激光平面在钢轨表面形成一条能够反映钢轨轮廓特征的光条曲线，轨侧相机每隔一段距离拍摄该光条曲线。对轨侧相机获取的图像进行光条细化、钢轨轮廓还原以及钢轨轮廓匹配，计算出钢轨轮廓的肥边值，根据计算出来的肥边值对相应位置的长轨内边缘进行补偿，从而得到轨面往下16mm处的长轨内边缘。根据该长轨内边缘，建立二维坐标，从而得到边缘上每一个点的坐标，即可计算出铁路轨道各处任意弦长的轨向。现有轨道测量技术中，使用CPIII控制点加全站仪测量的缺点是效率低，使用摄影法测量轨道面临的问题是布设光学测量标志困难且工作量大，最终仍体现为效率低成本高,视准线法在距离较长的情况下照准误差成倍增加。
技术实现思路
本专利技术给出一种使用控制点的光学测量方法及装置，用于克服现有摄影测量技术存在的光学测量标志布设工作量大、效率低、难以在轨道上布设并且难以长期在轨道所处环境下使用这些缺点中的至少一种。本专利技术给出一种使用控制点的光学测量方法,包括如下步骤：向光学测量标志发送控制信息；和/或，从光学测量标志接收数据；使用光学测量标志获取光学测量标志附近的待测物体上的点的位置信息。本专利技术给出一种使用控制点的光学测量装置,包含如下模块：光学测量标志通信模块和测量信息处理模块；其中，光学测量标志通信模块，用于向光学测量标志发送控制信息；和/或，从光学测量标志接收数据，包括无线或有线传输子模块；测量信息处理模块，用于使用光学测量标志获取光学测量标志附近的待测物体上的点的位置信息，包括数据处理子模块。本专利技术实施例给出的方法及装置，可以克服现有摄影测量和全站仪测量存在的工作量大、效率低的缺点。精度高、效率高，具有实用性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。。附图说明图1为本专利技术实施例给出的一种使用控制点的光学测量方法流程图；图2为本专利技术实施例给出的一种使用控制点的光学测量装置组成示意图。实施例本专利技术给出一种使用控制点的光学测量方法及装置，用于克服现有摄影测量技术存在的光学测量标志布设工作量大、效率低、难以在轨道上布设并且难以长期在轨道所处环境下使用这些缺点中的至少一种。。本专利技术实施例给出的光学测量标志单元或模块，用作摄影测量的测量控制点，摄影测量的测量控制点的作用与轨道面控制点CPIII（CotrolPoint3或CotrolPlan3）的作用类似，或摄影测量的测量控制点可以看作是轨道面控制点CPIII控制点在位置和数量上的拓展。光学测量标志装置与摄影测量技术的结合，相当于将现有的使用棱镜和全站仪测量的CPIII拓展为使用摄影测量的P-CPIII（Photo-CPIII）。与现有的使用棱镜和全站仪测量的CPIII测量方法相比较，本实施例给出的方法不需要在CPIII处临时安装和拆除测量棱镜，布设在道床区域或道床侧的光学测量标志装置可以快速进入测量状态，提高了测量效率；本实施例给出的光学测量标志装置具有环境防护能力，可以将关键部件或易损部件从列车行驶产生的冲击振动中隔离，从风雨沙尘中隔离，保障了设备的寿命和可靠性。与现有的摄影测量相比较，无需在被测目标—轨道上粘贴测量用光学测量标志，使得摄影测量原理在本专利技术所述的光学测量标志布设方法下得以应用到轨道测量领域。与现有的使用棱镜和全站仪测量的CPIII测量方法相比较，本实施例给出的方法不需要在CPIII处临时安装和拆除测量棱镜，布设在道床区域或道床侧的光学测量标志装置可以快速进入测量状态，提高了测量效率；本实施例给出的光学测量标志装置具有环境防护能力，可以将关键部件或易损部件从列车行驶产生的冲击振动中隔离，从风雨沙尘中隔离，保障了设备的寿命和可靠性。为使本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用控制点的光学测量方法,包括：向光学测量标志发送控制信息；和/或，从光学测量标志接收数据；使用光学测量标志获取光学测量标志附近的待测物体上的点的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种使用控制点的光学测量方法,包括：向光学测量标志发送控制信息；和/或，从光学测量标志接收数据；使用光学测量标志获取光学测量标志附近的待测物体上的点的位置信息。2.如权利要求1所述的方法，其中,向光学测量标志发送控制信息；和/或，从光学测量标志接收数据，包括如下至少一种步骤：通过有线信道或无线信道向光学测量标志发送控制信息；以及通过有线信道或无线信道从光学测量标志接收光学测量标志相关数据；所述控制信息包括工作触发信息和工作终止信息中的至少一种：所述光学测量标志相关数据包括光学测量标志对应的安装位置信息、光学测量标志识别信息和状态检测信息中的至少一种。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述使用光学测量标志获取光学测量标志附近的待测物体上的点的位置信息，包括：通过获取光学测量标志和待测物体的光学图像，并使用所述光学图像中不同位置上的光学测量标志上的基准点确定测量基准线和测量基准面中的至少一种，确定所述光学图像中待测物体上的点相对于所述测量基准线和测量基准面中的至少一种的点位；和/或通过获取光学测量标志和待测物体的光学图像，并使用所述光学图像中不同位置上的光学测量标志上的基准点点位信息和光学测量标志的尺度信息中的至少一种，确定所述光学图像中待测物体上的点相对于所述光学测量标志上的基准点的距离。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述待测物体，包括轨道交通行驶轨和物体位移监测光靶中的至少一种；其中，所述物体位移监测光靶包括行驶轨上布设的光学测量标志模块。5.如权利要求1所述的方法，还包括激光波束照射方法，具体包括如下步骤：向待测物体发射激光束，该激光束被用于确定待测物体上的点的位置和待测物体的距离中的至少一种；和/或向光学测量标志发送激光束，该激光束被用于触发光学测量标志进入工作状态、测量光学测量标志的距离和标定激光束的参数中的至少一种。6.一种使用控制点的光学测量装置,包括光学测量标志通信模块和测量信息处理模块；其中，光学测量标志通信模块，用于向光...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淼龙，
申请(专利权)人：浙江维思无线网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33