CN105716591A - 水下砼块安装可视化测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下砼块安装可视化测量系统，获取水下位于基准线上方的砼块的图像和特征参数，包括：至少一个边角测量组件，其包括边角测量台架、直角三角形边角测量标尺、第一水下摄像机、以及第一水下照明灯；至少一个基准线测量组件，其包括基准线测量台架、长条形基准线测量标尺、第二水下摄像机、以及第二水下照明灯；以及水下图像采集测量主机，其通过水密电缆接收获取的图像，计算出在安装砼块到基准线的水平距离、在安装砼块和已安装砼块的缝宽和错牙值，以指导在安装砼块的调位。本发明能够通过实时图像直观展现砼块在水中的相对位置，帮助水面指挥人员快速、安全进行砼块调位，同时可通过对水下图像特征的测量，精确指导砼块调位。

Description

水下砼块安装可视化测量系统

技术领域

本发明涉及人工智能和水下工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种水下砼块安装可视化测量系统。

背景技术

重力式方块码头建设中，砼块的安装定位主要采用的方法有水下基准线法、前沿线参照物控制法、水上基准线法、测量架(杆)定位法、延伸线定位法等，通过对砼块与基准线距离、相邻砼块错牙、缝宽和高差等参数的控制，保证整个重力式方块码头的建设质量。

水下砼块安装的精度和效率影响整个方块码头的建设质量和进度，传统的施工方法主要是靠潜水员通过直尺在水下测量，并通过水下对讲机与水面指挥人员联系从而指挥砼块的安装，由于水下工作环境复杂，施工效率相对较低，对潜水员自身安全也有一定影响，同时由于人的不确定因素，测量精度无法保障，施工质量无法得到有效监督。因此，目前亟需一种能够精确指导砼块的调位的可视化测量系统。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种水下砼块安装可视化测量系统，其能够通过实时图像直观展现砼块在水中的相对位置，帮助水面指挥人员快速、安全进行砼块调位，同时可通过对水下图像特征的测量，精确指导砼块调位。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种水下砼块安装可视化测量系统，获取水下位于基准线上方的在安装砼块和已安装砼块的图像和特征参数，包括：

至少一个边角测量组件，其包括可拆卸固定在所述在安装砼块上的边角测量台架、安装在所述边角测量台架上且两直角边分别平行于所述在安装砼块的长宽的直角三角形边角测量标尺、安装在所述边角测量台架上采集所述在安装砼块和所述已安装砼块的上表面的接触边角的图像的第一水下摄像机、以及为所述第一水下摄像机提供光照的第一水下照明灯；

至少一个基准线测量组件，其包括可拆卸固定在所述在安装砼块上的基准线测量台架、安装在所述基准线测量台架上且刻度线平行于基准线的长条形基准线测量标尺、安装在所述基准线测量台架上采集所述在安装砼块的侧面和所述基准线的图像的第二水下摄像机、以及为所述第二水下摄像机提供光照的第二水下照明灯；以及

水下图像采集测量主机，其通过水密电缆控制所述第一水下照明灯和所述第二水下照明灯的光照强度、所述第一水下摄像机和所述第二水下摄像机的开启/关闭，并接收所述第一水下摄像机和所述第二水下摄像机获取的图像，并提取所述边角测量标尺、所述基准线测量标尺以及砼块特征线，计算出所述在安装砼块到基准线的水平距离、所述在安装砼块和所述已安装砼块的缝宽和错牙值，以指导所述在安装砼块的调位。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述第一水下摄像机和所述第二水下摄像机均为采用广角镜头、可承受最大水深300米的水压的水下摄像机，外壳采用钛合金材料；所述第一水下照明灯和所述第二水下照明灯均为光束为平铺式的水下照明灯，外壳采用钛合金材料；所述边角测量标尺和所述基准线测量标尺均采用不锈钢材料，外壳颜色与刻度线颜色不同。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述至少一个边角测量组件为两个边角测量组件，分别设置在所述在安装砼块的上表面靠近所述已安装砼块的两个边角处，且两个边角测量标尺的两个直角边分别平行于所述在安装砼块的长宽；

所述至少一个基准线测量组件为两个基准线测量组件，对称设置在所述在安装砼块的同一个平行于所述基准线的侧面上，且两个基准线测量标尺的刻度线均平行于所述基准线。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述边角测量台架包括固定支架和微调支架，

所述固定支架包括相互平行的三根立柱、将三根立柱的顶端固定连接的顶部固定盘、以及将三根立柱的底端固定连接的底部固定盘，三根立柱均垂直于所述在安装砼块的上表面，三根立柱包括底部分别设有螺纹支脚的两根第一立柱和下部设有水平贯通的第一螺纹孔的一根第二立柱，所述第二立柱的一侧枢接有可活动的锁紧支脚，所述锁紧支脚包括固定连接的第一部分和第二部分，所述锁紧支脚的第一部分设有与所述第一螺纹孔相对的水平贯通的第二螺纹孔，所述在安装砼块的上表面开设有三个第一盲孔，两个螺纹支脚和一个锁紧支脚的第二部分分别插入三个第一盲孔，所述第一紧固螺栓依次穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹连接，使得所述锁紧支脚的第二部分抵接在一个第一盲孔内部，实现可拆卸固定；

所述微调支架包括工字形支撑架，所述工字形支撑架包括相互平行的第一横架和第二横架、以及垂直连接所述第一横架和所述第二横架的竖架，所述第一横架和所述第二横架的一端分别活动连接至所述顶部固定盘和所述底部固定盘的中部，使得所述工字形支撑架可在两根第一立柱间作120°旋转，所述第一横架的另一端设有滑道、以及可在所述滑道中滑动的滑块，所述滑块上固定有第一水下摄像机和第一水下照明灯，所述第二横架的另一端依次设有第一通孔和第二通孔，所述边角测量标尺的直角处设有第三通孔，斜边上开设有长条形第四通孔，第二紧固螺栓分别穿过所述第一通孔和第三通孔，然后与第二锁紧螺母螺纹连接，第三紧固螺栓分别穿过所述第二通孔和第四通孔，然后与第三锁紧螺母螺纹连接，将所述边角测量标尺固定至所述第二横架，使得所述边角测量标尺可绕直角处小幅度转动后，所述边角测量标尺的两个直角边分别平行于所述在安装砼块的的长宽。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，将所述边角测量台架安装至所述在安装砼块前，对所述在安装砼块进行预处理：

1)准备一待安装至所述在安装砼块的上表面的边角处的第一模板，将所述边角测量台架在所述第一模板上预定位，使得调节后的所述边角测量标尺的两个直角边分别平行于所述在安装砼块的的长宽，在所述第一模板上将所述固定支架的两个螺纹支脚和一个锁紧支脚的落脚处打孔，形成三个第一贯通孔；

2)将所述第一模板安装至所述在安装砼块的边角处，在所述在安装砼块的上表面与所述三个第一贯通孔对应处打孔，形成恰好容置所述固定支架的两个螺纹支脚和一个锁紧支脚的所述三个第一盲孔，然后移除所述模板。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述基准线测量台架包括底座支架、第一悬挂支架以及第二悬挂支架，

所述底座支架，其固定在所述在安装砼块的平行于所述基准线的一个侧面上；

所述第一悬挂支架，其水平设置，所述第一悬挂支架的一端固定在所述底座支架上，另一端固定有第二水下摄像机和第二水下照明灯；

所述第二悬挂支架，其水平设置在所述第一悬挂支架的正下方，所述第二悬挂支架的一端固定在所述底座支架上，另一端沿其长度方向开设有至少两个第五通孔，所述基准线测量标尺的一端设有至少两个长条形第六通孔，至少一个第四紧固螺栓分别穿过所述第五通孔和第六通孔，然后与第四锁紧螺母螺纹连接，将所述基准线测量标尺固定至所述第二悬挂支架，使得所述基准线测量标尺的刻度线平行于所述基准线。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述至少两个第五通孔为3～4个第五通孔，所述至少两个第六通孔为2个第六通孔，至少一个第四紧固螺栓为2个第四紧固螺栓。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，将所述基准线测量台架安装至所述在安装砼块前，对所述在安装砼块进行预处理：

a.准备一待安装至所述在安装砼块的平行于所述基准线的一个侧面上的第二模板，将所述基准线测量台架在所述第二模板上预定位，在所述底座支架和所述第二模板上分别打孔，分别形成三个第二贯通孔；

b.将所述第二模板安装至所述在安装砼块的平行于所述基准线的一个侧面上，在所述在安装砼块上与所述三个第二贯通孔对应处打孔，形成恰好容置三个膨胀螺栓的三个第二盲孔，然后移除所述模板，其中，所述三个膨胀螺栓设置为：自由端恰好挂设在所述底座支架的三个第二贯通孔上。

优选的是，述的水下砼块安装可视化测量系统，所述第一悬挂支架和所述底座支架之间设有至少一个加强梁，所述第二悬挂支架和所述底座支架之间设有至少一个加强梁。

优选的是，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述第二贯通孔的位置与所述第一悬挂支架、第二悬挂支架以及加强梁的位置互不干涉。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明将图像处理技术和水下施工结合，水下图像采集测量主机和水下摄像机、水下照明灯通过水密电缆连接，控制水下摄像机、水下照明灯的开启和根据水下环境调节照明灯的光照强度，通过测量台架的安装，接收水下摄像机采集的砼块边角和基准线特征图像，然后通过对采集的图像进行滤波、增强、超分辨率等处理后，提取标尺及砼块特征线，最终计算出砼块到基准线距离、相邻砼块缝宽和错牙值，以精确指导砼块的调位；

第二、第一水下摄像机和第二水下摄像机均采用广角镜头，外壳采用钛合金材料，可承受最大水深300米的水压，具有较强的抗海水腐蚀能力；第一水下照明灯和第二水下照明灯的外壳采用钛合金材料，防止海水腐蚀，光照强度可调节，以适应水下不同的光照需求，照明灯光束为平铺式，减少光照集聚对图像特征提取的影响；边角测量标尺和基准线测量标尺用于为图像特征测量提供基准，均采用不锈钢材料，表面经特殊处理为黑色，刻度为白色，增加标尺刻度图像在水下的对比度，标尺上含有直线和圆两种标志，可互为备用，边角测量标尺通过第三通孔和长条形第四通孔可调节其在平面上的角度，基准线测量标尺通过长条形第六通孔可调节其在基准线测量台架上的伸缩长度；

第三、本发明的测量系统包括四个测量点位，含两个边角测量点位和两个基准线测量点位，四个测量点位一起可反映砼块在水中的平面几何姿态，使安装指挥人员比较直观地指挥砼块安装，每套测量台架均含有水下摄像机、水下照明灯和标尺，测量台架数量随着测量点的增减而增减，水下图像测量主机根据测量位置数量的变化增减相应视频采集通道数量；

第四、边角测量标尺的安装定位决定相邻砼块缝宽和错牙值测量的准确性，边角测量台架通过固定支架安装第一水下摄像机、第一水下照明灯和边角测量标尺，边角测量标尺在固定前可绕第二紧固螺栓旋转至边角处后固定，可绕第三紧固螺栓旋转至精确边角处后固定，双重旋转实现微调；通过微调支架稳固定位在砼块上，锁紧支脚绕枢接轴旋转，以枢接轴为杠杆支点，第二部分抵接在第一盲孔中，第一部分通过第一紧固螺栓固定，使得边角测量标尺在深水中稳固不偏转；将第一模板在砼块边角处预定位，然后将边角测量台架的三个支撑点在第一模板上预定位，使得移除第一模板后边角测量标尺恰好落在砼块边角处，砼块起吊前，使用第一模板在砼块上打三个第一盲孔，然后起重机把砼块吊起至安放位置后，由潜水员将边角测量台架插入打好的第一盲孔内，根据第一模板打孔减小偏差；

第五、基准线测量标尺的安装定位决定基准线水平距离的测量的准确性，基准线测量台架通过第一悬挂支架安装第二水下摄像机、第二水下照明灯和边角测量标尺，通过第二悬挂支架安装基准线测量标尺，基准线测量标尺在固定前可通过调节第四紧固螺栓在长条形第六通孔的位置，达到不同的伸缩长度，确定其与基准线的水平距离，底座支架固定在砼块上，使得基准线测量标尺在深水中稳固不偏转；将第二模板在砼块侧面预定位，然后将基准线测量台架的三个支撑点在第二模板上预定位，使得移除第二模板后基准线测量标尺恰好沿水平方向落在基准线上，砼块起吊前，使用第二模板在砼块上打三个第二盲孔，然后起重机把砼块吊起至安放位置后，由潜水员把膨胀螺丝插入打好的孔内拧紧，将基准线测量台架挂打好的第二盲孔的膨胀螺栓上，根据第二模板打孔减小偏差；加强梁的设置使得第一悬挂支架和第二悬挂支架更加稳固地安装在基准线测量台架上；第二贯通孔的位置独立、与其他部件不干涉，使得基准线测量台架更加稳固。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的水下砼块安装可视化测量系统的结构示意图；

图2为本发明所述的边角测量组件的结构示意图；

图3为本发明所述的基准线测量组件的结构示意图；

图4为本发明所述的边角测量标尺和所述的基准线测量标尺的结构示意图；

图5为本发明所述的在安装砼块特征参数的测量示意图；

图6为本发明所述的水下砼块安装可视化测量系统的连接示意图；

图7为本发明所述的水下砼块安装可视化测量系统的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～7所示，本发明提供一种水下砼块安装可视化测量系统，获取水下位于基准线3上方的在安装砼块1和已安装砼块2的图像和特征参数，包括：

至少一个边角测量组件，其包括可拆卸固定在所述在安装砼块1上的边角测量台架11、安装在所述边角测量台架11上且两直角边分别平行于所述在安装砼块1的长宽的直角三角形边角测量标尺12、安装在所述边角测量台架11上采集所述在安装砼块1和所述已安装砼块2的上表面的接触边角的图像的第一水下摄像机13、以及为所述第一水下摄像机13提供光照的第一水下照明灯14；

至少一个基准线测量组件，其包括可拆卸固定在所述在安装砼块1上的基准线测量台架15、安装在所述基准线测量台架15上且刻度线平行于基准线3的长条形基准线测量标尺16、安装在所述基准线测量台架15上采集所述在安装砼块1的侧面和所述基准线3的图像的第二水下摄像机17、以及为所述第二水下摄像机17提供光照的第二水下照明灯18；以及

水下图像采集测量主机，其通过水密电缆控制所述第一水下照明灯14和所述第二水下照明灯18的光照强度、所述第一水下摄像机13和所述第二水下摄像机17的开启/关闭，并接收所述第一水下摄像机13和所述第二水下摄像机17获取的图像，并提取所述边角测量标尺12、所述基准线测量标尺16以及砼块特征线，计算出所述在安装砼块1到基准线3的水平距离、所述在安装砼块1和所述已安装砼块2的缝宽和错牙值，以指导所述在安装砼块1的调位。

在上述技术方案中，本发明将图像处理技术和水下施工结合，水下图像采集测量主机和水下摄像机、水下照明灯通过水密电缆连接，控制水下摄像机、水下照明灯的开启和根据水下环境调节照明灯的光照强度，通过测量台架的安装，接收水下摄像机采集的砼块边角和基准线3特征图像，然后通过对采集的图像进行滤波、增强、超分辨率等处理后，提取标尺及砼块特征线，最终计算出砼块到基准线3距离、相邻砼块缝宽和错牙值，以精确指导砼块的调位。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述第一水下摄像机13和所述第二水下摄像机17均为采用广角镜头、可承受最大水深300米的水压的水下摄像机，外壳采用钛合金材料；所述第一水下照明灯14和所述第二水下照明灯18均为光束为平铺式的水下照明灯，外壳采用钛合金材料；所述边角测量标尺12和所述基准线测量标尺16均采用不锈钢材料，外壳颜色与刻度线颜色不同。第一水下摄像机13和第二水下摄像机17均采用广角镜头，外壳采用钛合金材料，可承受最大水深300米的水压，具有较强的抗海水腐蚀能力；第一水下照明灯14和第二水下照明灯18的外壳采用钛合金材料，防止海水腐蚀，光照强度可调节，以适应水下不同的光照需求，照明灯光束为平铺式，减少光照集聚对图像特征提取的影响；边角测量标尺12和基准线测量标尺16用于为图像特征测量提供基准，均采用不锈钢材料，表面经特殊处理为黑色，刻度为白色，增加标尺刻度图像在水下的对比度，标尺上含有直线和圆两种标志，可互为备用，边角测量标尺12通过第三通孔和长条形第四通孔可调节其在平面上的角度，基准线测量标尺16通过长条形第六通孔可调节其在基准线测量台架15上的伸缩长度。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述至少一个边角测量组件为两个边角测量组件，分别设置在所述在安装砼块1的上表面靠近所述已安装砼块2的两个边角处，且两个边角测量标尺12的两个直角边分别平行于所述在安装砼块1的长宽；

所述至少一个基准线测量组件为两个基准线测量组件，对称设置在所述在安装砼块1的同一个平行于所述基准线3的侧面上，且两个基准线测量标尺16的刻度线均平行于所述基准线3。本发明的测量系统包括四个测量点位，含两个边角测量点位和两个基准线3测量点位，四个测量点位一起可反映砼块在水中的平面几何姿态，使安装指挥人员比较直观地指挥砼块安装，每套测量台架均含有水下摄像机、水下照明灯和标尺，测量台架数量随着测量点的增减而增减，水下图像测量主机根据测量位置数量的变化增减相应视频采集通道数量。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述边角测量台架11包括固定支架和微调支架，

所述固定支架包括相互平行的三根立柱、将三根立柱的顶端固定连接的顶部固定盘113、以及将三根立柱的底端固定连接的底部固定盘114，三根立柱均垂直于所述在安装砼块1的上表面，三根立柱包括底部分别设有螺纹支脚115的两根第一立柱111和下部设有水平贯通的第二螺纹孔的一根第二立柱112，所述第二立柱112的一侧枢接有可活动的锁紧支脚116，所述锁紧支脚116包括固定连接的第一部分和第二部分，所述锁紧支脚116的第一部分设有与所述第一螺纹孔相对的水平贯通的第二螺纹孔，所述在安装砼块1的上表面开设有三个第一盲孔，两个螺纹支脚115和一个锁紧支脚116的第二部分分别插入三个第一盲孔，所述第一紧固螺栓依次穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹连接，使得所述锁紧支脚116的第二部分抵接在一个第一盲孔内部，实现可拆卸固定；

所述微调支架包括工字形支撑架，所述工字形支撑架包括相互平行的第一横架117和第二横架118、以及垂直连接所述第一横架117和所述第二横架118的竖架119，所述第一横架117和所述第二横架118的一端分别活动连接至所述顶部固定盘113和所述底部固定盘114的中部，使得所述工字形支撑架可在两根第一立柱111间作120°旋转，所述第一横架117的另一端设有滑道、以及可在所述滑道中滑动的滑块，所述滑块上固定有第一水下摄像机13和第一水下照明灯14，所述第二横架118的另一端依次设有第一通孔和第二通孔，所述边角测量标尺12的直角处设有第三通孔，斜边上开设有长条形第四通孔，第二紧固螺栓分别穿过所述第一通孔和第三通孔，然后与第二锁紧螺母螺纹连接，第三紧固螺栓分别穿过所述第二通孔和第四通孔，然后与第三锁紧螺母螺纹连接，将所述边角测量标尺12固定至所述第二横架118，使得所述边角测量标尺12可绕直角处小幅度转动后，所述边角测量标尺12的两个直角边分别平行于所述在安装砼块1的的长宽。

在上述技术方案中，边角测量标尺12的安装定位决定相邻砼块缝宽和错牙值测量的准确性，边角测量台架11通过固定支架安装第一水下摄像机13、第一水下照明灯14和边角测量标尺12，边角测量标尺12在固定前可绕第二紧固螺栓旋转至边角处后固定，可绕第三紧固螺栓旋转至精确边角处后固定，双重旋转实现微调；通过微调支架稳固定位在砼块上，锁紧支脚116绕枢接轴旋转，以枢接轴为杠杆支点，第二部分抵接在第一盲孔中，第一部分通过第一紧固螺栓固定，使得边角测量标尺12在深水中稳固不偏转。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，将所述边角测量台架11安装至所述在安装砼块1前，对所述在安装砼块1进行预处理：

1)准备一待安装至所述在安装砼块1的上表面的边角处的第一模板19，将所述边角测量台架11在所述第一模板19上预定位，使得调节后的所述边角测量标尺12的两个直角边分别平行于所述在安装砼块1的的长宽，在所述第一模板19上将所述固定支架的两个螺纹支脚115和一个锁紧支脚116的落脚处打孔，形成三个第一贯通孔；

2)将所述第一模板19安装至所述在安装砼块1的边角处，在所述在安装砼块1的上表面与所述三个第一贯通孔对应处打孔，形成恰好容置所述固定支架的两个螺纹支脚115和一个锁紧支脚116的所述三个第一盲孔，然后移除所述模板。

在上述技术方案中，将第一模板19在砼块边角处预定位，然后将边角测量台架11的三个支撑点在第一模板19上预定位，使得移除第一模板19后边角测量标尺12恰好落在砼块边角处，砼块起吊前，使用第一模板19在砼块上打三个第一盲孔，然后起重机把砼块吊起至安放位置后，由潜水员将边角测量台架11插入打好的第一盲孔内，根据第一模板19打孔减小偏差。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述基准线测量台架15包括底座支架151、第一悬挂支架152以及第二悬挂支架153，

所述底座支架151，其固定在所述在安装砼块1的平行于所述基准线3的一个侧面上；

所述第一悬挂支架152，其水平设置，所述第一悬挂支架152的一端固定在所述底座支架151上，另一端固定有第二水下摄像机17和第二水下照明灯18；

所述第二悬挂支架153，其水平设置在所述第一悬挂支架152的正下方，所述第二悬挂支架153的一端固定在所述底座支架151上，另一端沿其长度方向开设有至少两个第五通孔，所述基准线测量标尺16的一端设有至少两个长条形第六通孔，至少一个第四紧固螺栓分别穿过所述第五通孔和第六通孔，然后与第四锁紧螺母螺纹连接，将所述基准线测量标尺16固定至所述第二悬挂支架153，使得所述基准线测量标尺16的刻度线平行于所述基准线3。

在上述技术方案中，基准线测量标尺16的安装定位决定基准线3水平距离的测量的准确性，基准线测量台架15通过第一悬挂支架152安装第二水下摄像机17、第二水下照明灯18和边角测量标尺12，通过第二悬挂支架153安装基准线测量标尺16，基准线测量标尺16在固定前可通过调节第四紧固螺栓在长条形第六通孔的位置，达到不同的伸缩长度，确定其与基准线3的水平距离，底座支架151固定在砼块上，使得基准线测量标尺16在深水中稳固不偏转。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述至少两个第五通孔为3～4个第五通孔，所述至少两个第六通孔为2个第六通孔，至少一个第四紧固螺栓为2个第四紧固螺栓。同时固定两组第五通孔和第六通孔更加稳固，使得基准线测量标尺16的固定更加稳固，不会在深水高压下偏转。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，将所述基准线测量台架15安装至所述在安装砼块1前，对所述在安装砼块1进行预处理：

a.准备一待安装至所述在安装砼块1的平行于所述基准线3的一个侧面上的第二模板，将所述基准线测量台架15在所述第二模板上预定位，在所述底座支架151和所述第二模板上分别打孔，分别形成三个第二贯通孔；

b.将所述第二模板安装至所述在安装砼块1的平行于所述基准线3的一个侧面上，在所述在安装砼块1上与所述三个第二贯通孔对应处打孔，形成恰好容置三个膨胀螺栓的三个第二盲孔，然后移除所述模板，其中，所述三个膨胀螺栓设置为：自由端恰好挂设在所述底座支架151的三个第二贯通孔上。

在上述技术方案中，将第二模板在砼块侧面预定位，然后将基准线测量台架15的三个支撑点在第二模板上预定位，使得移除第二模板后基准线测量标尺16恰好沿水平方向落在基准线3上，砼块起吊前，使用第二模板在砼块上打三个第二盲孔，然后起重机把砼块吊起至安放位置后，由潜水员把膨胀螺丝插入打好的孔内拧紧，将基准线测量台架15挂打好的第二盲孔的膨胀螺栓上，根据第二模板打孔减小偏差。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述第一悬挂支架152和所述底座支架151之间设有至少一个加强梁，所述第二悬挂支架153和所述底座支架151之间设有至少一个加强梁。加强梁的设置使得第一悬挂支架152和第二悬挂支架153更加稳固地安装在基准线测量台架15上。

在另一种技术方案中，所述的水下砼块安装可视化测量系统，所述第二贯通孔的位置与所述第一悬挂支架152、第二悬挂支架153以及加强梁的位置互不干涉。第二贯通孔的位置独立、与其他部件不干涉，使得基准线测量台架15更加稳固。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种水下砼块安装可视化测量系统，获取水下位于基准线上方的在安装砼块和已安装砼块的图像和特征参数，其特征在于，包括：

至少一个边角测量组件，其包括可拆卸固定在所述在安装砼块上的边角测量台架、安装在所述边角测量台架上且两直角边分别平行于所述在安装砼块的长宽的直角三角形边角测量标尺、安装在所述边角测量台架上采集所述在安装砼块和所述已安装砼块的上表面的接触边角的图像的第一水下摄像机、以及为所述第一水下摄像机提供光照的第一水下照明灯；

至少一个基准线测量组件，其包括可拆卸固定在所述在安装砼块上的基准线测量台架、安装在所述基准线测量台架上且刻度线平行于基准线的长条形基准线测量标尺、安装在所述基准线测量台架上采集所述在安装砼块的侧面和所述基准线的图像的第二水下摄像机、以及为所述第二水下摄像机提供光照的第二水下照明灯；以及

水下图像采集测量主机，其通过水密电缆控制所述第一水下照明灯和所述第二水下照明灯的光照强度、所述第一水下摄像机和所述第二水下摄像机的开启/关闭，并接收所述第一水下摄像机和所述第二水下摄像机获取的图像，并提取所述边角测量标尺、所述基准线测量标尺以及砼块特征线，计算出所述在安装砼块到基准线的水平距离、所述在安装砼块和所述已安装砼块的缝宽和错牙值，以指导所述在安装砼块的调位。

2.如权利要求1所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，所述第一水下摄像机和所述第二水下摄像机均为采用广角镜头、可承受最大水深300米的水压的水下摄像机，外壳采用钛合金材料；所述第一水下照明灯和所述第二水下照明灯均为光束为平铺式的水下照明灯，外壳采用钛合金材料；所述边角测量标尺和所述基准线测量标尺均采用不锈钢材料，外壳颜色与刻度线颜色不同。

3.如权利要求1所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，所述至少一个边角测量组件为两个边角测量组件，分别设置在所述在安装砼块的上表面靠近所述已安装砼块的两个边角处，且两个边角测量标尺的两个直角边分别平行于所述在安装砼块的长宽；

所述至少一个基准线测量组件为两个基准线测量组件，对称设置在所述在安装砼块的同一个平行于所述基准线的侧面上，且两个基准线测量标尺的刻度线均平行于所述基准线。

4.如权利要求1所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，所述边角测量台架包括固定支架和微调支架，

所述固定支架包括相互平行的三根立柱、将三根立柱的顶端固定连接的顶部固定盘、以及将三根立柱的底端固定连接的底部固定盘，三根立柱均垂直于所述在安装砼块的上表面，三根立柱包括底部分别设有螺纹支脚的两根第一立柱和下部设有水平贯通的第一螺纹孔的一根第二立柱，所述第二立柱的一侧枢接有可活动的锁紧支脚，所述锁紧支脚包括固定连接的第一部分和第二部分，所述锁紧支脚的第一部分设有与所述第一螺纹孔相对的水平贯通的第二螺纹孔，所述在安装砼块的上表面开设有三个第一盲孔，两个螺纹支脚和一个锁紧支脚的第二部分分别插入三个第一盲孔，所述第一紧固螺栓依次穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹连接，使得所述锁紧支脚的第二部分抵接在一个第一盲孔内部，实现可拆卸固定；

所述微调支架包括工字形支撑架，所述工字形支撑架包括相互平行的第一横架和第二横架、以及垂直连接所述第一横架和所述第二横架的竖架，所述第一横架和所述第二横架的一端分别活动连接至所述顶部固定盘和所述底部固定盘的中部，使得所述工字形支撑架可在两根第一立柱间作120°旋转，所述第一横架的另一端设有滑道、以及可在所述滑道中滑动的滑块，所述滑块上固定有第一水下摄像机和第一水下照明灯，所述第二横架的另一端依次设有第一通孔和第二通孔，所述边角测量标尺的直角处设有第三通孔，斜边上开设有长条形第四通孔，第二紧固螺栓分别穿过所述第一通孔和第三通孔，然后与第二锁紧螺母螺纹连接，第三紧固螺栓分别穿过所述第二通孔和第四通孔，然后与第三锁紧螺母螺纹连接，将所述边角测量标尺固定至所述第二横架，使得所述边角测量标尺可绕直角处小幅度转动后，所述边角测量标尺的两个直角边分别平行于所述在安装砼块的的长宽。

5.如权利要求4所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，将所述边角测量台架安装至所述在安装砼块前，对所述在安装砼块进行预处理：

1)准备一待安装至所述在安装砼块的上表面的边角处的第一模板，将所述边角测量台架在所述第一模板上预定位，使得调节后的所述边角测量标尺的两个直角边分别平行于所述在安装砼块的的长宽，在所述第一模板上将所述固定支架的两个螺纹支脚和一个锁紧支脚的落脚处打孔，形成三个第一贯通孔；

2)将所述第一模板安装至所述在安装砼块的边角处，在所述在安装砼块的上表面与所述三个第一贯通孔对应处打孔，形成恰好容置所述固定支架的两个螺纹支脚和一个锁紧支脚的所述三个第一盲孔，然后移除所述模板。

6.如权利要求1所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，所述基准线测量台架包括底座支架、第一悬挂支架以及第二悬挂支架，

所述底座支架，其固定在所述在安装砼块的平行于所述基准线的一个侧面上；

所述第一悬挂支架，其水平设置，所述第一悬挂支架的一端固定在所述底座支架上，另一端固定有第二水下摄像机和第二水下照明灯；

所述第二悬挂支架，其水平设置在所述第一悬挂支架的正下方，所述第二悬挂支架的一端固定在所述底座支架上，另一端沿其长度方向开设有至少两个第五通孔，所述基准线测量标尺的一端设有至少两个长条形第六通孔，至少一个第四紧固螺栓分别穿过所述第五通孔和第六通孔，然后与第四锁紧螺母螺纹连接，将所述基准线测量标尺固定至所述第二悬挂支架，使得所述基准线测量标尺的刻度线平行于所述基准线。

7.如权利要求6所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，所述至少两个第五通孔为3～4个第五通孔，所述至少两个第六通孔为2个第六通孔，至少一个第四紧固螺栓为2个第四紧固螺栓。

8.如权利要求6所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，将所述基准线测量台架安装至所述在安装砼块前，对所述在安装砼块进行预处理：

a.准备一待安装至所述在安装砼块的平行于所述基准线的一个侧面上的第二模板，将所述基准线测量台架在所述第二模板上预定位，在所述底座支架和所述第二模板上分别打孔，分别形成三个第二贯通孔；

b.将所述第二模板安装至所述在安装砼块的平行于所述基准线的一个侧面上，在所述在安装砼块上与所述三个第二贯通孔对应处打孔，形成恰好容置三个膨胀螺栓的三个第二盲孔，然后移除所述模板，其中，所述三个膨胀螺栓设置为：自由端恰好挂设在所述底座支架的三个第二贯通孔上。

9.如权利要求6所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，所述第一悬挂支架和所述底座支架之间设有至少一个加强梁，所述第二悬挂支架和所述底座支架之间设有至少一个加强梁。

10.如权利要求9所述的水下砼块安装可视化测量系统，其特征在于，所述第二贯通孔的位置与所述第一悬挂支架、第二悬挂支架以及加强梁的位置互不干涉。