壁面的裂纹测定机及测定方法技术

提供一种将与构造物的裂纹部的三维测定有关的工作一系列地自动化的裂纹测定机及测定方法。裂纹测定机(2)具备：测距部(19、20)；图像拍摄部(21)，在图像元件上各像素的位置被确定；红外图像拍摄部(22)，在图像元件上各像素的位置被确定，对红外线具有灵敏度；驱动部(13、14)；测角部(11、12)；运算控制部(18)，运算控制部(18)使红外图像拍摄部(22)转动，根据红外图像的温度差进行裂纹部的搜索，通过图像拍摄部(21)对裂纹部进行摄像，根据摄像图像的浓度差确定裂纹部的位置，通过测距部(19、20)及测角部(11、12)测定裂纹部的位置，取得裂纹部的三维绝对坐标。的三维绝对坐标。的三维绝对坐标。

【技术实现步骤摘要】
壁面的裂纹测定机及测定方法


[0001]本专利技术涉及用于测定构造物的壁面的裂纹的测定机及测定方法。

技术介绍

[0002]为了调查大楼、铁桥、隧道等大型混凝土构造物的裂纹的分布状况，使用到测定点为止进行测距
·
测角的测量机(全站仪)。以往，在测定现场，架设脚手架而由工作人员一边观察裂纹部一边做标记、记录，或者在裂纹部附近设置反射物而进行视准等人为的操作。近年来，通过无棱镜测定，在没有反射物的情况下也能够进行视准，但是作为目标的裂纹部的视准要通过手工作业来进行，需要很多时间。
[0003]与此相对，例如在例如文献1中公开了一种缺陷检查装置，其具备摄像图像拍摄部和红外图像拍摄部，通过红外图像确定裂纹部附近，通过拍摄图像对前述的裂纹部附近进行检测，通过摄像图像的浓度差确定裂纹部的位置并测定尺寸。
[0004]例如文献1：日本特开2010-216829号公报

技术实现思路

[0005]但是，例如在文献1的装置中，存在红外图像和摄像图像的测定位置的配准困难的问题。在其他装置中，在由多个传感器取得的数据之间建立关联也需要高度的考察和工作时间，在测定后还需要进行数据处理的工作。
[0006]本专利技术是鉴于这样的问题点而做出的，其目的在于，提供一种将与构造物的裂纹部的三维测定相关的工作一系列地自动化的裂纹测定机及测定方法。
[0007]为了达成上述目的，本专利技术的一个方式的裂纹测定机具备：测距部，朝向目标物射出测距光并接收反射测距光，测定到所述目标物的距离；图像拍摄部，在图像元件上各像素的位置被确定；红外图像拍摄部，在图像元件上各像素的位置被确定，对于红外线具有灵敏度；驱动部，使所述测距部、图像拍摄部及红外图像拍摄部在水平方向及铅垂方向上转动；测角部，测定所述测距部、图像拍摄部及红外图像拍摄部的水平方向的旋转角和铅垂方向的旋转角；以及运算控制部，对所述测距部、测角部、图像拍摄部、红外图像拍摄部及驱动部进行控制，所述运算控制部，使所述红外图像拍摄部转动，根据红外图像的温度差进行裂纹部的搜索，通过所述图像拍摄部对所述裂纹部进行摄像，根据摄像图像的浓度差确定所述裂纹部的位置，通过所述测距部及所述测角部测定所述裂纹部的位置，取得所述裂纹部的三维绝对坐标。
[0008]在上述方式中，优选为，所述图像拍摄部及所述红外图像拍摄部具有以所述测距光的光轴为原点的正交坐标系。
[0009]在上述方式中，优选为，所述运算控制部阶段性地缩窄所述红外图像拍摄部的所述温度差而进行多次搜索。
[0010]在上述方式中，优选为，所述运算控制部对于所述裂纹部的开始点、折点、终点分别取得三维绝对坐标。
[0011]在上述方式中，优选为，所述运算控制部基于所述裂纹部的三维绝对坐标测定裂纹的长度和形状，根据所述图像拍摄部的像素数测定裂纹的粗细。
[0012]在上述方式中，优选为，所述测距部、所述测角部、所述图像拍摄部、所述红外图像拍摄部统合为一个装置。
[0013]此外，本专利技术的一个方式的裂纹测定方法，具有如下的步骤：(a)使红外图像拍摄部旋转，根据红外图像的温度差搜索裂纹部；(b)对由图像拍摄部在(a)的步骤中搜索到的所述裂纹部进行摄像，根据摄像图像的浓度差确定所述裂纹部的位置；以及(c)对由测距部及测角部在(b)的步骤中确定的所述裂纹部的位置进行测距
·
测角，取得三维绝对坐标。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本专利技术的裂纹测定机及测定方法，能够将构造物的裂纹部的三维测定一系列地自动化。
附图说明
[0016]图1是实施方式的测定机的外观立体图。
[0017]图2是同测定机的构成框图。
[0018]图3是同测定机进行的测定工作的示意图。
[0019]图4是同测定机的测定流程图。
[0020]图5是同测定机进行的图像处理后的图像的一例。
[0021]图6是同测定机进行的裂纹测定的示意图。
[0022]图7是同测定机进行的裂纹测定的成果物的一例。
[0023]符号的说明
[0024]2测定机；11水平角检测器(测角部)；12铅垂角检测器(测角部)；13水平旋转驱动部；14铅垂旋转驱动部；15显示部；16操作部；17存储部；18运算控制部；19测距光射出部(测距部)；20测距光受光部(测距部)；21图像拍摄部；22红外图像拍摄部；23红外图像诊断部；24裂纹图像诊断部
具体实施方式
[0025]接下来参照附图说明本专利技术的优选的实施方式。
[0026]图1是实施方式的测定机的外观立体图。裂纹测定机2(以下简称为测定机2)是全站仪。测定机2具有：设置于校准器之上的基盘部2a、在基盘部2a上水平旋转的托架部2b、在托架部2b的中央铅垂旋转的望远镜2c、以及设置于托架部2b的前面的显示部15和操作部16。
[0027]图2是测定机2的构成框图。测定机2具备：水平角检测器11、铅垂角检测器12、水平旋转驱动部13、铅垂旋转驱动部14、显示部15、操作部16、存储部17、运算控制部18、测距光射出部19、测距光受光部20、图像拍摄部21、红外图像拍摄部22。
[0028]水平旋转驱动部13和铅垂旋转驱动部14是马达，由运算控制部18控制。水平旋转驱动部13使托架部2b在水平方向上旋转，铅垂旋转驱动部14使望远镜2c在铅垂方向上旋转。
[0029]水平角检测器11和铅垂角检测器12是编码器。水平角检测器11测定托架部2b的水
平方向的旋转角，铅垂角检测器12测定望远镜2a的铅垂方向的旋转角。
[0030]显示部15具有液晶画面，能够进行触摸板式的输入。在液晶画面上显示与测定应用有关的图像，工作人员在其引导下进行测定。
[0031]操作部16具有数字键、小数点键、正/负键、执行键、滚动键等，能够对显示部15上显示的操作进行选择/决定/放弃等。
[0032]测距光射出部19具备发光元件
と
送光光学系统，朝向目标物射出红外激光等的测距光。测距光受光部20具备受光元件和与上述送光光学系统共用光学要素的受光光学系统，接收来自目标物的反射测距光。
[0033]图像拍摄部21例如由CCD或CMOS传感器等像素(pixel)的集合体构成。在图像拍摄部21中，在图像元件上通过以测距光的光轴为原点的正交坐标各像素的位置被确定。图像拍摄部21还作为构成追踪部的要素来使用，该追踪部指的是，取得测距光的点灯图像和灭灯图像这二者，根据其差分检测目标物位置，将距离望远镜2c的视轴中心的间隔为一定值以内的位置作为目标物位置，对目标物进行自动追踪。追踪部在本方式中是任意的构成，因此省略记载。
[0034]红外图像拍摄部22是对红外线具有灵敏度的CCD或CMOS传感器等，通过红外线对从摄像对象放出的辐射热进行摄像，将摄像对象的温度分布图像化。在红外图像拍摄部22中，在图像元件上通过以测距光的光轴为原点的正交坐标各像素的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裂纹测定机，其特征在于，具备：测距部，朝向目标物射出测距光并接收反射测距光，测定到所述目标物的距离；图像拍摄部，在图像元件上各像素的位置被确定；红外图像拍摄部，在图像元件上各像素的位置被确定，对于红外线具有灵敏度；驱动部，使所述测距部、图像拍摄部及红外图像拍摄部在水平方向及铅垂方向上转动；测角部，测定所述测距部、图像拍摄部及红外图像拍摄部的水平方向的旋转角和铅垂方向的旋转角；以及运算控制部，对所述测距部、测角部、图像拍摄部、红外图像拍摄部及驱动部进行控制，所述运算控制部，将所述红外图像拍摄部转动，根据红外图像的温度差进行裂纹部的搜索，通过所述图像拍摄部对所述裂纹部进行摄像，根据摄像图像的浓度差确定所述裂纹部的位置，通过所述测距部及所述测角部测定所述裂纹部的位置，取得所述裂纹部的三维绝对坐标。2.如权利要求1所述的裂纹测定机，所述图像拍摄部及所述红外图像拍摄部具有以所述测距光的光轴为原点的正交坐标系。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中崇，菊池武志，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：