发光标靶结合机器视觉的结构线形状态监测装置及其方法制造方法及图纸

发光标靶结合机器视觉的结构线形状态监测装置及方法，步骤：S1、对摄像机内外参数标定，确定图像像素坐标系与场景世界坐标系之间的几何映射对应关系；S2、在待测结构各待测点上安装标靶，将摄像机架于合适位置后采集标靶图像；S3、软件处理系统对接收标靶图像进行预处理，检测与实时跟踪图像的特征点；S4、软件处理系统将检测与实时跟踪的特征点进行世界坐标系与图像像素坐标系的转换，计算特征点实时在图像像素坐标系内的质心坐标，将实时得到的质心坐标与初始得到的质心坐标作差，计算得特征点质心的变化量，再经过图像像素坐标系到世界坐标系的转换得到标靶的位移变化，从而得到结构的线形变化。本发明专利技术能有效提升有效量程和提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器视觉测量，具体涉及发光标靶结合机器视觉的结构线形状态监测装置及其方法。

技术介绍

1、桥梁线形施工控制的目的就是确保施工过程中结构安全和结构形成后的线形符合设计要求。传统的监测方法一般有三种：(1)预埋传感器，该方法成本高、效率低、精度无法保证；(2)全站仪、经纬仪等，该方法需要人工布设标靶，逐点测量效率低，无法实时多点测试；(3)全球定位gps系统，虽然它具有实时测量、远距离测量等优点，但其成本昂贵随着光学器件和计算机科学的巨大进步，机器视觉自上世纪90年代以来被广泛用于测量物体的位移，并且因其具有非接触、远距离、高精度和多点监测的优势，故这种测量技术受到了土木工程领域的关注，将其运用到结构线形状态监测中。

2、为了提高测量过程的准确性和鲁棒性，一般在物体上设置高对比度的人工靶标，如棋盘图案、点和圆图案等，以协助关键点的检测和跟踪。但传统的测试标靶在测量过程存在不少弊端，例如：(1)传统标靶不能发光，使工作人员无法在光线较暗或者晚上进行测量，使得机器视觉技术适用时间范围短；(2)传统标靶对比度不够高。p>

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【技术保护点】

1.发光标靶结合机器视觉的结构线形状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，所述标靶为发光球体标靶。

3.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，步骤S1所述标定采用基于扩展摄像机成像模型的自标定方法，所述基于扩展摄像机成像模型的自标定方法包括以下步骤：

4.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，步骤S3中所述图像包括所有测点的标靶信息，所述软件处理系统对图像进行预处理的步骤如下：

5.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，所述S4中所述世界坐标...

【技术特征摘要】

1.发光标靶结合机器视觉的结构线形状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，所述标靶为发光球体标靶。

3.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，步骤s1所述标定采用基于扩展摄像机成像模型的自标定方法，所述基于扩展摄像机成像模型的自标定方法包括以下步骤：

4.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，步骤s3中所述图像包括所有测点的标靶信息，所述软件处理系统对图像进行预处理的步骤如下：

5.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，所述s4中所述世界坐标系与图像像素坐标系转换的表达式如下：

6.如权利要求1所述的结构线形状态监测方法，其特征在于，所述标靶的位移变化计算公式如下：

7.实现权利要求1至6中任意一项所述发光标靶结合机器视觉的结构线形状态监测方法的监测装置，其特征在于，包括吸盘、通信系统、软件处理系统和用于实时获取发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢开仲，周世鹏，张坤球，陈家海，石拓，黄云，胡立凯，姚宏欣，李雪松，覃禹程，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：