【技术实现步骤摘要】
本申请涉及测量，尤其是一种沉管隧道偏移监测装置及监测方法。
技术介绍
1、沉管隧道在运营期间面临基础不均匀沉降、回淤、地震等风险。当前沉管隧道沉降变形采取的测量方式是人工测量。目前，对沉管隧道管节接头的偏移监测，只靠人工采用全站仪监测，存在人工误差、不能连续监测、易受监测环境条件影响以及不能使用使用单个设备同时测量多个方向上的偏移量等缺点。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种沉管隧道偏移监测装置及监测方法，可以使用单个相机同时对三个方向上的偏移量进行监测。
2、本申请实施例提供一种沉管隧道偏移监测装置，用于对沉管隧道中相邻的第一管节接头和第二管节接头两者之间的相对偏移量进行监测，包括：
3、相机，固定于所述第一管节接头的内腔；
4、半透半反镜，与所述相机的镜头对准，将第一视场范围内的光线和第二视场范围内的光线进行反射和/或折射，使反射和/或折射后出射的光线入射至所述相机的镜头；所述第一视场的成像平面平行于所述第一管节接头与所述第二管节接头的相接面，所述第二视场的成像平面垂直于重力方向；
5、第一参考件，固定于所述第一管节接头的内腔，处于所述第一视场的范围内；
6、第二参考件，固定于所述第二管节接头的内腔，处于所述第一视场的范围内且在所述第一视场的成像平面内与所述第一参考件相互错开；
7、第三参考件，固定于所述第一管节接头的内腔，处于所述第二视场的范围内；
8、第四参考件，固定于所述第二管节接头
9、在一些实施例中，所述沉管隧道偏移监测装置还包括图像处理器件；所述图像处理器件，获取所述相机拍摄所述第一参考件、所述第二参考件、所述第三参考件和所述第四参考件所得到的参考图像，根据所述参考图像确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第一方向、第二方向和第三方向的相对偏移量；所述第一方向平行于重力方向，所述第二方向平行于所述第一管节接头与所述第二管节接头的相接面，所述第三方向垂直于所述第一管节接头与所述第二管节接头的相接面。
10、在一些实施例中，所述图像处理器件，根据所述第一参考件和所述第二参考件两者在所述参考图像的成像尺寸，确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在所述第二方向的相对偏移量。
11、在一些实施例中，所述相机、所述第一参考件和所述第三参考件固定于所述第一管节接头的其一侧壁，所述第二参考件和所述第四参考件固定于所述第二管节接头与所述相机所在侧壁相接的侧壁。
12、在一些实施例中，所述半透半反镜的分光比为50∶50。
13、本申请实施例还提供一种沉管隧道偏移监测方法，应用于上述的沉管隧道偏移监测装置，所述沉管隧道偏移监测方法，包括：
14、获取参考图像；
15、根据所述参考图像的图像参数和所述相机的相机参数，计算第一距离、第二距离、第三距离和第四距离；
16、根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述第四距离，确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第一方向、第二方向和第三方向的相对偏移量；
17、其中，所述参考图像为所述相机拍摄所述第一参考件、所述第二参考件、所述第三参考件和所述第四参考件所得到的图像，所述第一距离为所述第一参考件和所述第二参考件在所述第一方向的距离，所述第二距离为所述第一参考件和所述第二参考件在所述第二方向的距离，所述第三距离为所述第三参考件和所述第四参考件在所述第二方向的距离，所述第四距离为所述第三参考件和所述第四参考件在所述第三方向的距离，所述第一方向平行于重力方向，所述第二方向平行于所述第一管节接头和所述第二管节接头的相接面，所述第三方向垂直于所述第一管节接头和所述第二管节接头的相接面。
18、在一些实施例中，所述根据所述参考图像的图像参数和所述相机的相机参数，计算第一距离、第二距离、第三距离和第四距离，包括：
19、对所述参考图像进行拆分处理，得到包含所述第一参考件和所述第二参考件的第一视场图和包含所述第三参考件和所述第四参考件的第二视场图；
20、根据所述第一视场图的图像像素和图像方向以及所述相机的相机参数，计算所述第一距离和所述第二距离；
21、根据所述第二视场图的图像像素和图像方向以及所述相机的相机参数，计算所述第三距离和所述第四距离。
22、在一些实施例中，所述根据所述第一视场图的图像像素和图像方向以及所述相机的相机参数，计算所述第一距离和所述第二距离，包括：
23、获取第一坐标和第二坐标；所述第一坐标为所述第一参考件在所述第一视场图的坐标，所述第二坐标为所述第二参考件在所述第一视场图的坐标；
24、根据所述第一视场图的图像方向、所述第一坐标和所述第二坐标，计算第一像距和第二像距；所述第一像距为所述第一坐标和所述第二坐标在第一方向的距离，所述第二像距为所述第一坐标和所述第二坐标在第二方向的距离；
25、根据所述第一视场图的图像像素、所述相机参数、所述第一像距和所述第二像距，计算所述第一距离和所述第二距离。
26、在一些实施例中，所述根据所述第二视场图的图像像素和图像方向以及所述相机的相机参数，计算所述第三距离和所述第四距离，包括：
27、获取第三坐标和第四坐标；所述第三坐标为所述第三参考件在所述第二视场图的坐标，所述第四坐标为所述第四参考件在所述第二视场图的坐标；
28、根据所述第二视场图的图像方向、所述第三坐标和所述第四坐标，计算第三像距和第四像距；所述第三像距为所述第三坐标和所述第四坐标在第二方向的距离，所述第四像距为所述第三坐标和所述第四坐标在第三方向的距离；
29、根据所述第二视场图的图像像素、所述相机参数、所述第三像距和所述第四像距，计算所述第三距离和所述第四距离。
30、在一些实施例中，所述根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述第四距离，确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第一方向、第二方向和第三方向的相对偏移量，包括：
31、将所述第一距离与预设的第一标准距离作差，根据作差结果确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第一方向的相对偏移量；
32、将所述第二距离和所述第三距离的综合运算值与预设的第二标准距离作差，根据作差结果确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第二方向的相对偏移量；
33、将所述第四距离与预设的第三标准距离作差，根据作差结果确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第三方向的相对偏移量。
34、本申请的有益效果：利用半透半反镜将第一视场范围内的光线和第二视场范围内的光线进行反射和/或折射，使反射和/或折射后出射的光线入射至相机的镜头，相机可以同时拍摄第一视场内位于第一管节接头的第一参考件和位于第二管节接头的第二参本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沉管隧道偏移监测装置，用于对沉管隧道中相邻的第一管节接头和第二管节接头两者之间的相对偏移量进行监测，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的沉管隧道偏移监测装置，其特征在于，所述沉管隧道偏移监测装置还包括图像处理器件；所述图像处理器件，获取所述相机拍摄所述第一参考件、所述第二参考件、所述第三参考件和所述第四参考件所得到的参考图像，根据所述参考图像确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第一方向、第二方向和第三方向的相对偏移量；所述第一方向平行于重力方向，所述第二方向平行于所述第一管节接头与所述第二管节接头的相接面，所述第三方向垂直于所述第一管节接头与所述第二管节接头的相接面。
3.根据权利要求2所述的沉管隧道偏移监测装置，其特征在于，所述图像处理器件，根据所述第一参考件和所述第二参考件两者在所述参考图像的成像尺寸，确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在所述第二方向的相对偏移量。
4.根据权利要求1所述的沉管隧道偏移监测装置，其特征在于，所述相机、所述第一参考件和所述第三参考件固定于所述第一管节接头的其一侧壁，所述第二参考件
5.根据权利要求1所述的沉管隧道偏移监测装置，其特征在于，所述半透半反镜的分光比为50∶50。
6.一种沉管隧道偏移监测方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的沉管隧道偏移监测装置，所述沉管隧道偏移监测方法，包括：
7.根据权利要求6所述的沉管隧道偏移监测方法，其特征在于，所述根据所述参考图像的图像参数和所述相机的相机参数，计算第一距离、第二距离、第三距离和第四距离，包括：
8.根据权利要求7所述的沉管隧道偏移监测方法，其特征在于，所述根据所述第一视场图的图像像素和图像方向以及所述相机的相机参数，计算所述第一距离和所述第二距离，包括：
9.根据权利要求7所述的沉管隧道偏移监测方法，其特征在于，所述根据所述第二视场图的图像像素和图像方向以及所述相机的相机参数，计算所述第三距离和所述第四距离，包括：
10.根据权利要求6所述的沉管隧道偏移监测方法，其特征在于，所述根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述第四距离，确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第一方向、第二方向和第三方向的相对偏移量，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种沉管隧道偏移监测装置，用于对沉管隧道中相邻的第一管节接头和第二管节接头两者之间的相对偏移量进行监测，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的沉管隧道偏移监测装置，其特征在于，所述沉管隧道偏移监测装置还包括图像处理器件；所述图像处理器件，获取所述相机拍摄所述第一参考件、所述第二参考件、所述第三参考件和所述第四参考件所得到的参考图像，根据所述参考图像确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在第一方向、第二方向和第三方向的相对偏移量；所述第一方向平行于重力方向，所述第二方向平行于所述第一管节接头与所述第二管节接头的相接面，所述第三方向垂直于所述第一管节接头与所述第二管节接头的相接面。
3.根据权利要求2所述的沉管隧道偏移监测装置，其特征在于，所述图像处理器件，根据所述第一参考件和所述第二参考件两者在所述参考图像的成像尺寸，确定所述第一管节接头和所述第二管节接头两者在所述第二方向的相对偏移量。
4.根据权利要求1所述的沉管隧道偏移监测装置，其特征在于，所述相机、所述第一参考件和所述第三参考件固定于所述第一管节接头的其一侧壁，所述第二参考件和所述第四参考件固定于所述第二管节接头与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂林，丁晓华，傅丹，
申请(专利权)人：深圳市鹰眼在线电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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