电梯导轨横向位移测量装置制造方法及图纸

一种机械领域的电梯导轨横向位移测量装置，ＣＣＤ相机固定在ＣＣＤ固定装置中，成像玻璃片通过带胶带的成像薄板固定在ＣＣＤ固定装置的凹槽中，视频采集卡插入计算机的ＰＣＩ插槽中，视频数据线连接ＣＣＤ相机与视频采集卡，ＣＣＤ固定装置安装在电梯轿厢下面，接收装置旋紧在ＣＣＤ固定装置上，激光发射器固定在三脚架上。视频采集卡同时与视频处理系统、校正系统连接，将采集的图像交由视频处理系统、校正系统进行处理，找到激光斑图像的中心位置坐标。本发明专利技术可以有效提高了测量精度，并且当本系统接受到图像的一半或者更小的一部分时，也可以准确找到斑点中心的，提高了处理范围，可以实现图像实时显示与处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种机械
的装置，具体地说，是涉及一种电梯导轨横向位移测量装置。
技术介绍
电梯导轨的安装质量特别是导轨的垂直度误差是影响电梯运行质量的重要因素，是保证电梯安全、可靠运行的一项重要性能指标。GBJ3 10--88《电梯安装工程质量检验评定标准》中对电梯导轨垂直度的要求为每5m允许偏差0.7mm，检验方法为“吊线，尺量检查”。这种“吊线，尺量检查”导轨垂直度的方法在电梯行业沿用了数十年，其优点是测量工具、量具简单，测量数据直观；缺点是测量精度因人而异，不易实现测量数据自动采集，工作效率低，特别是在电梯维护阶段，由于没有了脚手架，无法使用吊垂线，更难以检测导轨垂直度。近年来，电梯行业中出现了用于导轨检测的激光铅直仪，使用高精度的铅垂激光束代替吊垂线，使检测精度有所提高，测量原理和工艺与“吊线法”基本相同，但是这种方法需要在每个检测位置上由人工逐一测量，测量精度不高，而且测量数据由人工读取，缺少与现在具有强大处理能力计算机的良好接口能力。经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号200410067147.9，专利技术电梯导轨垂直度检测机器人，其特点是通过两个磁性轮将框架固定在电梯导轨上，然后通过驱动装置驱动轮在导轨上运动，激光发射装置放在紧贴电梯导轨下方，通过光电位移传感器测得光斑中心位置，输入单片机进行处理。上述方案实现了自动采集、存储和处理。然而却有两个致命缺陷(1)激光发射器发射激光束的光斑随着距离的增加会不断变大，这样当距离增加到一定程度时，没有足够大的光电传感器可以选用。(2)光电传感器的原理是测量平均光强来测得中心坐标，然而当距离增加时，仔细观察就会发现激光斑的光强并不是均匀的，这样根本不可以准确找出中心了，并且假如光电传感器只接受到一部分光斑时，就更难测量其中心了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电梯导轨横向位移测量装置，使其可以有效提高了测量精度，并且当本系统接受到图像的一半或者更小的一部份时，也可以准确找到斑点中心的，提高了处理范围，可以实现图像实时显示与处理。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括CCD固定装置、激光发射系统、视频采集系统、校正系统、视频处理系统、计算机。所述的视频采集系统包括CCD相机、视频采集卡、视频连接线、成像玻璃片、成像薄板(普通单面蓝色胶带纸)和接收装置。CCD相机固定在CCD固定装置中，成像玻璃片通过带胶带的成像薄板固定在CCD固定装置的凹槽中，视频采集卡插入计算机的PCI插槽中，视频数据线连接CCD相机与视频采集卡，CCD固定装置安装在电梯轿厢下面，激光发射系统设置在电梯轿厢正下方，接收装置旋紧在CCD固定装置上，它通过和成像玻璃片、成像薄板一起协作，限制某些波长的光线进入，并使一定波长的光线容易通过，如本装置的激光光束还有另一个功能就是确定本系统的最小分辨率。视频采集卡同时与视频处理系统、校正系统连接，将采集的图像交由视频处理系统、校正系统进行处理。所述的激光发射系统包括自动调垂直功能的激光发射器和三脚架，激光发射器固定在三脚架上。所述的校正系统包括预处理模块、实时处理模块和输出模块，其中预处理模块又包括图像灰度化子模块、图像最大值滤波子模块、图像膨胀子模块、图像腐蚀子模块和图像二值化处理子模块。校正系统接收视频采集系统通过接收装置采集的图像，对系统进行初始化校正，预处理模块把采集图像通过其子模块图像灰度化子模块、图像最大值滤波子模块、图像膨胀子模块、图像腐蚀子模块和图像二值化处理子模块对图像进行相应的灰度转化、最大值滤波、图像膨胀和图像腐蚀、转为二值图像处理，实时处理模块然后对图像做进一步处理，它通过Hough变换，找出CCD固定装置前段的开槽的大小和位置，输出模块将实时处理模块处理的结果显示在计算机屏幕上。所述的视频处理系统包括预处理模块、实时处理模块、系统诊断模块和输出模块。视频处理系统接收视频采集系统通过接收装置采集的图像，预处理模块又包括图像灰度化子模块、图像最大值滤波子模块、图像膨胀子模块、图像腐蚀子模块和图像二值化处理子模块。其功能是分别对图像进行灰度转化、最大值滤波、图像膨胀和图像腐蚀、转为二值图像处理。实时处理模块对图像做进一步处理，实时处理模块又包括Canny变换子模块和寻优子模块，分别对图像进行Canny变换寻找图像轮廓，然后通过椭圆拟合从而找到最优的椭圆，并求得其中心点坐标，系统诊断模块自动启动，系统诊断模块分析诊断视频处理系统中的异常情况，然后给出警告，并送交输出模块，输出模块对异常数据进行标定连同中心点坐标值一同存入数据库。工作时，先要等激光发射器自动调节垂直后，视频采集系统通过接收装置到CCD相机，再到视频采集卡采集图像，并交给校正系统，通过校正系统对系统进行初始化校正，此时需要对CCD进行调节，以确定在测量过程中的最小分辨率，具体的调解过程需要校正系统并配合少量的手工调节来完成，首先通过校正系统的预处理模块，此模块通过其各个子模块把采集图像分别进行灰度转化、最大值滤波、图像膨胀和图像腐蚀、转为二值图像处理，然后进入校正系统的实时处理模块，此模块的功能是通过Hough变换，找出接收装置前段的开槽的大小和位置并通过校正系统的输出模块显示在计算机屏幕上，接收装置前端槽的大小为56mm×56mm，而事先计算机屏幕上划分一个560Pixels×560Pixels的矩形区域，通过校正系统准确找到CCD固定装置的前段开槽的大小和位置然后和校正系统中的输出模块输出的矩形区域进行对整，通过调节CCD相机使其两者完全吻合，就实现了560Pixels∶56mm，也就是校正系统输出的一个像素，代表实际的0.1mm，可以达到比较高的测量精度。在测量过程中，视频采集系统通过接收装置到CCD相机，再到视频采集卡采集图像，交给视频处理系统，然后视频处理系统的预处理模块，预处理模块通过其子模块分别对图像进行灰度转化、最大值滤波、图像膨胀和图像腐蚀、转为二值图像处理，然后进入视频处理系统的实时处理模块，此模块通过其子模块分别对图像进行Canny变换寻找图像轮廓，然后通过椭圆拟合从而找到最优的椭圆，并求得其中心点坐标，此时系统诊断模块自动启动，这个模块的功能是分析诊断视频处理系统中的异常情况(比如激光发射器突然掉电等)，然后给出警告，并送交视频处理系统的输出模块，输出模块对异常数据进行标定连同中心点坐标值一同存入数据库。由于测量过程中极有可能出现(一般情况都会出现)激光斑点照到成像系统的边缘处的情况，也就是接受的图像是图像的一半或者更小的一部份，视频处理系统在这种情况下也可以准确找到斑点中心的，提高了本装置的适应能力。与现有测量装置相比，本专利技术通过三脚架和自动调垂直功能的激光发射器使其自动调垂直，从而消除了安装误差的影响；通过视频采集系统，取得图像，此时图像得到了放大，然后送入视频处理系统，找到激光斑图像的中心位置坐标，由于测量过程中视频采集系统对图像进行了放大，所以可以有效提高了测量精度；当本系统的视频采集系统采集到图像的一半或者更小的一部份时，也可以准确找到斑点中心的，提高了测量精度；激光斑中心点的坐标点的值被存入数据库，方便与其他程序接口。附图说明图1本专利技术结构示意2为本专利技术校正系统结构框3为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯导轨横向位移测量装置，包括：激光发射系统（２）、计算机（６），其特征在于，还包括：ＣＣＤ固定装置（１）、视频采集系统（３）、校正系统（４）、视频处理系统（５），所述的视频采集系统（３）包括：ＣＣＤ相机（９）、视频采集卡（１０）、视频连接线（１１）、成像玻璃片（１２）、成像薄板（１３）和接收装置（１４），所述的校正系统（４）包括：预处理模块（１５）、实时处理模块（１６）和输出模块（１７），所述的视频处理系统（５）包括：预处理模块（１８）、实时处理模块（１９）、系统诊断模块（２０）和输出模块（２１），ＣＣＤ相机（９）固定在ＣＣＤ固定装置（１）中，成像玻璃片（１２）通过带胶带的成像薄板（１３）固定在ＣＣＤ固定装置（１）的凹槽中，视频采集卡（１０）插入计算机（６）的ＰＣＩ插槽中，视频数据线（１１）连接ＣＣＤ相机（９）与视频采集卡（１０），接收装置（１４）旋紧在ＣＣＤ固定装置（１）上，ＣＣＤ固定装置（１）设置在电梯轿厢底端，激光发射系统（２）设置在电梯轿厢正下方，视频采集卡（１０）同时与校正系统（４）、视频处理系统（５）连接，将采集的图像交由校正系统（４）、视频处理系统（５）进行处理，校正系统（４）接收视频采集卡（１０）采集的图像，对系统进行初始化校正，预处理模块（１５）对接收的图像进行预处理，并将结果输入实时处理模块（１６），实时处理模块（１６）通过Ｈｏｕｇｈ变换，找出ＣＣＤ固定装置（１）前段的开槽的大小和位置，输出模块（１７）将实时处理模块（１６）处理的结果显示在计算机（６）屏幕上；视频处理系统（５）接收视频采集卡（１０）采集的图像，预处理模块（１８）对接收的图像进行预处理，并将结果输入实时处理模块（１９），实时处理模块（１９）找到最优的椭圆，并求得其中心点坐标，此时系统诊断模块（２０）自动启动，系统诊断模块（２０）分析诊断视频处理系统（５）中的异常情况，然后给出警告，并送交输出模块（２１），输出模块（２１）对异常数据进行标定连同中心点坐标值一同存入数据库。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金惠良，季海忠，刘成良，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]