建筑物裂缝检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种建筑物裂缝检测系统，采用了两台放大倍数不同的成像装置对被测面进行观测，本实用新型专利技术系统使用时，将两个成像装置对准被测目标，由于工作距离为一固定距离，前后调整系统支撑附件，通过光学镜头将目标成像到测量软件，在测量软件界面上进行同步观测；其中放大倍数较小的成像装置进行大范围的观测，选择表面有缺陷的区域，然后采用放大倍数较大的成像装置进行细节观测，最后通过标定的比例尺直接对所成的像在测量软件界面进行测量读数，完成对缝隙大小的检测。本实用新型专利技术解决了现有裂缝检测系统无法进行有效测量的技术问题，具有观测速度快、检测方便、测量精确度高的优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种裂缝检测系统。技术背景交通道路建设工程结构(如桥梁，桥墩和混凝土预制块)中的裂缝是结构体 正常工作的重要隐患，而对裂缝的检测是具有普遍性的技术难题。现有的裂缝 检测手段，如裂缝宽度对比尺，裂缝显微镜，以及数字照相法只能对近距离可 观测到的裂缝实现精确测量，但是对于一些跨度大、桥体面形复杂、桥顶高的 桥梁则无法进行有效测量。
技术实现思路
本技术目的是提供一种能够对建筑物裂缝进行准确、快速检测的建筑 物裂缝检测系统，其解决了现有裂缝检测系统无法进行有效测量的技术问题。 本技术的技术解决方案是一种建筑物裂缝检测系统，其特殊之处是，其包括固定平台G、第一成像 装置Fl、第二成像装置F2以及计算机；所述第一成像装置Fl和第二成像装置 F2固定在固定平台G上，其光轴相交于其夹角中心线上的一点位置；所述计算 机分别与第一成像装置Fl和第二成像装置F2相连。上述第一成像装置Fl和第二成像装置F2的放大倍数可以相同。 上述第一成像装置Fl和第二成像装置F2的放大倍数也可以不同。 上述建筑物裂缝检测系统还可包括设置在固定平台G上的第三成像装置F3。上述建筑物裂缝检测系统还可包括与固定平台G相连的机械臂J。 上述建筑物裂缝检测系统还可包括设置在固定平台G上的照明设备M。 本技术具有以下特点1、可对裂缝进行快速测量。本技术系统中采用了两台成像装置同时 对被测面进行观测，放大倍数较小的成像装置进行大范围的观测，选择表面有 缺陷的区域，然后采用放大倍数较大的成像装置进行细节观测，所以可快速检测到裂缝位置，并即时测得裂缝的宽度。2、 可定量测定裂缝宽度。本技术利用一套可对桥体表面状况进行清 晰观测和精确测量的检测系统，通过计算机实时处理，可得到被观测裂缝宽度 的精确测量结果。3、 检测方便。只需人工控制检测系统到所需检测位置，而后通过计算机 确定要检测的裂缝，便可得到裂缝数据，无需人工近距离靠近裂缝进行检测。4、 应用广泛。本技术在固定平台上设置了第三成像装置即照相机，可由计算机控制对裂缝进行实时照相和存储，便于事后留档和分析。另外，本 技术在固定平台上设置了照明设备，对于光照条件不好的被测位置也能获 得好的检测效果。本技术设置了机械臂用于探测人工很难到达的地方，例 如可探测超高桥梁的桥底面的裂缝。附图说明图1为本技术建筑物裂缝检测系统的结构示意图；图2为本技术建筑物裂缝检测系统的裂缝目标测量示意图；图3为本技术带机械臂的建筑物裂缝检测系统的工作示意图；其中D-两成像装置间距，L-物距，L'-像距，a-间距角，F1-第一成像装置，F2-第二成像装置，A-裂缝实际尺寸，A'-裂缝成像尺寸，F3-第三成像装置，M-照明装置，J-机械臂，G-固定平台。具体实施方式本技术建筑物裂缝检测系统，如图1所示，包括固定平台、第一成像 装置、第二成像装置以及计算机；第一成像装置和第二成像装置固定在固定平 台上，其光轴相交于其夹角中心线上的一点位置；计算机分别与第一成像装置 和第二成像装置相连。第一成像装置和第二成像装置的放大倍数可以相同也可 以不相同。第一成像装置和第二成像装置可以采用CMOS摄像器件和CCD摄像 器件。为了便于现场实时照相，也可在固定平台上的第一成像装置和第二成像装 置的夹角中心线上设置一个第三成像装置，该第三成像装置可以是数字照相机。为了在光照条件差的条件下还能正常工作，还可在固定平台上设置一套照为了探测人工很难到达的地方，例如可探测超高桥梁的桥底面的裂缝还可 为固定平台设置一套机械臂。如图3所示。本技术建筑物裂缝检测系统的工作步骤如下首先取两台放大倍数不同的成像装置以一定的夹角2ct (间距角为a)固定 在固定平台上，使两台成像装置的光轴相交于其夹角中心线上的一点位置；设该点位置距成像装置镜头间的距离为被测物距L;当两台成像装置同时瞄准同一目标，且能同时清晰地将目标成像在图像中心，则此时瞄准点位置距成像装置镜头间的垂直距离为所标定的物距L， L为一己知量；在测量软件界面上直接对该台成像装置的标定物的成像尺寸A'进行测量 读数，并将A'与已知的A进行匹配标定，从而实现对放大倍数P二A' /A的 计算；通过反复测量，计算多次放大倍数的平均值作为标定的放大倍数来减小 放大倍数的测量误差；系统工作时，将两台成像装置的成像信息通过测量软件显示在测量软件界 面上，调整固定平台至缝隙的距离，直至两台成像装置的目标清晰显示到测量 软件界面上，完成对测量目标的测量物距L的标定；接着在测量软件界面上用鼠标直接对放大倍数较大的成像装置的裂缝成 像尺寸A'进行测量，通过标定的放大倍数P二A' /A,测量软件即可实时计算 出裂缝实际尺寸A，从而完成对缝隙大小的检测。本技术建筑物裂缝检测系统中成像装置的放大倍数的标定过程如下 由三角公式L二(D/2)/tga可知，在确定被测物距L情况下，可以由两 镜头以及镜头辅助系统得到间距D的大小，从而确定间距角a，考虑到所用镜 头和相匹配探测系统总景深和整个检测系统体积大小等因素，间距角a不宜过 大。如图2所示，第二成像装置的光学镜头组将目标像完善成像到第二成像装 置的CCD接收靶面上。由光学物像关系高斯式可得1/L' -l/L=l/f'，在确定 测量物距L和已知的焦距f'情况下可以得到L'，由此得到理论放大倍数P '，在测量软件界面上直接对该台成像装置的标定物成像尺寸A'进行测量读 数，并将A'与已知的A进行匹配标定，从而实现对实际放大倍数P的标定， 通过反复实验减小P的测量误差。本技术建筑物裂缝检测系统的对桥底面进行检测时的工作过程 因桥下面形比较复杂，要求首先对目标有个寻找识别过程，如图1所示， 本技术系统采用双镜头观测对点方式，两台镜头成一定夹角放置，光轴相 交于测量轴上一点位置，第一成像装置F1是用于寻找被测目标，第二成像装 置F2是用于测量被测目标。当计算机显示屏上的测量软件界面中显示的两台 成像装置的成像清晰时，表明成像装置到裂缝间的距离即为与标定的放大倍数相应的被测物距L。此时的成像距离与实际距离之间的比例关系即为标定的放 大倍数P。当第一成像装置完成目标识别后，采用第二成像装置F2对所需要 测量的目标进行精确读数测量。如图2所示，第二成像装置的光学镜头组将目 标像成像到第二成像装置的CCD接收靶面上，通过测量软件测量得到成像距离 A'，即可推算出A的大小，即A二A' /e。本技术原理本技术中采用了两台放大倍数(镜头焦距)不同的成 像装置(CCD或CMOS)对被测面进行观测，放大倍数较小的成像装置进行大范围 的观测，选择表面有缺陷的区域，然后采用放大倍数较大的成像装置进行细节 观测。这样既提高了观测速度，又可以定量测量裂缝宽度。本检测系统使用时，将第一成像装置和第二成像装置对准被测目标，由于 工作距离为一固定距离，前后调整系统支撑附件，通过光学镜头将目标成像到 CCD探测器件上，再由CCD进行光电转换传入测量软件，在测量软件界面上进 行同步观测。此刻视为系统满足物象成像关系式。然后通过标定的比例尺直接 对所成的像在测量软件界面进行测量读数，完成对缝隙大小的检测。本检测系 统从而实现对目标的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑物裂缝检测系统，其特征在于：包括固定平台（Ｇ）、第一成像装置（Ｆ１）、第二成像装置（Ｆ２）以及计算机；所述第一成像装置（Ｆ１）和第二成像装置（Ｆ２）固定在固定平台（Ｇ）上，其光轴相交于其夹角中心线上的一点位置；所述计算机分别与第一成像装置（Ｆ１）和第二成像装置（Ｆ２）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚胜利，贺正权，郝宪武，李宝奇，杨向辉，赵燕，刘阳，
申请(专利权)人：飞秒光电科技西安有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]