CN105953741A - 一种钢结构局部几何变形的测量系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢结构局部几何变形的测量系统和方法。其中的方法包括：对拍摄设备进行畸变标定；使用所述拍摄设备按照预设轨迹对待检测的钢结构损伤处进行定焦距环绕拍摄；对通过拍摄得到的数字图像进行预处理；根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。应用本发明可以在保证操作人员安全的同时对钢结构局部几何变形自动进行准确的测量。

Description

一种钢结构局部几何变形的测量系统和方法

技术领域

本发明涉及光学测量和几何变形测量技术领域，尤其涉及一种基于数字图像的三维成像技术的钢结构局部几何变形的测量系统和方法。

背景技术

局部几何变形损伤是钢结构的损伤的一种典型形式，包括梁、柱的翼缘板、腹板以及加劲肋、檩条、压型钢板等钢结构主要构件以及各类连接件的变形损伤，具体的损伤形式包括板件翘曲、局部鼓包、扭转等。钢结构局部几何变形损伤会对钢结构的承载能力产生严重影响，变形检测结果是既有钢结构承载能力分析与鉴定的重要内容。

当前针对钢结构局部几何变形损伤主要是采用人工接近后进行手工测量的手段，主要的测量仪器包括游标卡尺、卷尺等。对于产生空间变形、变形形式复杂的部位，一般仅通过拍照、利用照片对变形进行定性描述。然而，现有技术中的上述测量手段很难对变形形态与变形量进行准确描述，测得的变形值难以还原、恢复至实际变形状况；同时，对于高空中的钢结构局部变形测量须利用高空作业开展，作业中存在一定安全隐患且高空测量的准确性值得商榷。

总而言之，虽然钢结构局部变形测量在结构安全性鉴定中尤为重要，但目前的变形测量技术存在测量手段落后、技术水平低、测量难以还原与恢复到原始结构变形状态、高空检测存在安全隐患等诸多问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种钢结构局部几何变形的测量系统和方法，从而可以在保证操作人员安全的同时对钢结构局部几何变形自动进行准确的测量。

本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种钢结构局部几何变形的测量系统，该测量系统包括：变标定装置、拍摄装置和数字图像处理装置；

所述畸变标定装置，用于对所述拍摄设备进行畸变标定；

所述拍摄装置，用于按照预设轨迹对待检测的钢结构损伤处进行定焦距环绕拍摄，将拍摄得到的数字图像发送给所述数字图像处理装置；

所述数字图像处理装置，用于对通过拍摄得到的数字图像进行预处理；根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

较佳的，所述拍摄装置为：感光元件尺寸23.9x36mm及以上、分辨率1800万像素及以上的相机。

较佳的，所述畸变标定装置包括：棋盘格标定板和标定单元；

所述棋盘格标定板，用于对拍摄设备进行畸变测试；

所述标定单元，用于确定拍摄设备所需使用的焦段，并对于所确定的焦段，使用所述棋盘格标定板对拍摄设备进行畸变测试，采用基本标定算法，根据畸变测试结果对拍摄设备内参与镜头畸变系数进行标定。

较佳的，所述棋盘格标定板的精度为：+/-0.1毫米。

较佳的，所述数字图像处理装置包括：预处理单元、三维重建单元、模型标定单元和变形测量单元；

所述预处理单元，用于对通过拍摄得到的数字图像进行预处理，将预处理后的数字图像发送给所述三维重建单元；

所述三维重建单元，用于根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；

所述模型标定单元，用于确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；

所述变形测量单元，用于根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

较佳的，所述预处理单元还包括：第一处理模块和第二处理模块；

所述第一处理模块，用于检测所述数字图像的模糊程度，去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像；

所述第二处理模块，用于去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像。

较佳的，所述模型标定单元还包括：测距单元和尺寸标定单元；

所述测距单元，用于测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离；

所述尺寸标定单元，用于对于每个所获取的距离数据，根据该距离数据以及拍摄得到的数字图像中与该距离数据相对应的尺寸，计算得到相应的尺寸比例系数；对计算得到的所有尺寸比例系数取平均值，得到所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。

较佳的，所述测距单元为激光测距仪。

本发明还提供了一种钢结构局部几何变形的测量方法，该方法包括：

对拍摄设备进行畸变标定；

使用所述拍摄设备按照预设轨迹对待检测的钢结构损伤处进行定焦距环绕拍摄；

对通过拍摄得到的数字图像进行预处理；

根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；

确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；

根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

较佳的，所述对拍摄设备进行畸变标定包括：

确定拍摄设备所需使用的焦段；

对于所确定的焦段，使用棋盘格方法对拍摄设备进行畸变测试；

采用基本标定算法，根据畸变测试结果对拍摄设备内参与镜头畸变系数进行标定。

较佳的，在拍摄过程中，利用激光测距仪测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的关键点之间的距离，并将所测量得到的距离数据将写入所拍摄的照片的exif数据中。

较佳的，所述对通过拍摄得到的数字图像进行预处理包括：

检测所述数字图像的模糊程度，去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像；

去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像。

较佳的，所述去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像包括：

预先设置一个特征点阈值作为数字图像模糊指标；

计算各个数字图像的特征点的个数；

将特征点小于所述特征点阈值的数字图像去除。

较佳的，所述去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像包括

预先选取一个完整包含待检测的钢结构损伤处的数字图像A；

利用数字图像的特征点匹配算法计算各个数字图像与数字图像A的匹配特征点的个数；

去除匹配特征点的个数小于预设图像重叠指标的数字图像。

较佳的，所述确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数包括：

测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离；

对于每个所获取的距离数据，根据该距离数据以及拍摄得到的数字图像中与该距离数据相对应的尺寸，计算得到相应的尺寸比例系数；

对计算得到的所有尺寸比例系数取平均值，得到所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。

较佳的，在测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离之后，该方法还进一步包括：

获取待检测的钢结构损伤处的预设多个关键点之间的实际距离。

较佳的，该方法还进一步包括：

在确定结构变形量之后，根据所确定的结构变形量，进行逆向工程，建立变形的三维连续模型。

由上述技术方案可见，在本发明的钢结构局部几何变形的测量系统和方法中，由于首先对拍摄设备进行畸变标定，然后在测量现场使用所述拍摄设备按照预设轨迹对钢结构变形局部(即待检测的钢结构损伤处)进行定焦距环绕拍摄，接着根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，并根据所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数对所述三维模型进行标定，最后再根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量，从而可以在保证操作人员安全的同时对钢结构局部几何变形自动进行准确的测量。

附图说明

图1为本发明实施例中的钢结构局部几何变形的测量系统的结构示意图。

图2为本发明实施例中对钢结构损伤处进行环绕拍摄的示意图。

图3为本发明实施例中的棋盘格标定板的示意图。

图4为本发明实施例中的钢结构局部几何变形的测量方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例中的钢结构局部几何变形的测量系统的结构示意图。如图1所示，本发明实施例中的钢结构局部几何变形的测量系统包括：畸变标定装置101、拍摄装置102和数字图像处理装置103；

所述畸变标定装置101，用于对所述拍摄设备进行畸变标定；

所述拍摄装置102，用于按照预设轨迹对待检测的钢结构损伤处进行定焦距环绕拍摄，将拍摄得到的数字图像发送给所述数字图像处理装置；

所述数字图像处理装置103，用于对通过拍摄得到的数字图像进行预处理；根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述拍摄装置可以是：感光元件尺寸约23.9x36mm及以上、分辨率1800万像素及以上的相机；另外，所述拍摄装置上还可以设置低畸变镜头，用于对待检测的钢结构损伤处进行定焦距拍摄。

另外，所述拍摄设备可以是在预设轨迹上对待检测的钢结构损伤处进行拍摄，从而使得所拍摄的图像锐度较高，摄影光心之间的距离较大，所拍摄的图像中尽可能包含更多不同视角。如图2所示，在本发明的技术方案中，可以使用如图2中所示的预设的环形轨迹对待检测的钢结构屋面梁进行环绕拍摄。此外，可以根据待检测的钢结构损伤处的局部形态的复杂程度确定所拍摄的图像的数量，例如，可以规定最少需要拍摄10张高清图像。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述畸变标定装置可以包括：棋盘格标定板和标定单元；

图3为本发明实施例中的棋盘格标定板的示意图；所述棋盘格标定板，用于对拍摄设备进行畸变测试；

所述标定单元，用于确定拍摄设备所需使用的焦段，并对于所确定的焦段，使用所述棋盘格标定板对拍摄设备进行畸变测试，采用基本标定算法，根据畸变测试结果对拍摄设备内参与镜头畸变系数进行标定。

较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述棋盘格标定板的精度可以是：+/-0.1毫米(mm)。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述数字图像处理装置可以包括：预处理单元、三维重建单元、模型标定单元和变形测量单元；

所述预处理单元，用于对通过拍摄得到的数字图像进行预处理，将预处理后的数字图像发送给所述三维重建单元；

所述三维重建单元，用于根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；

所述模型标定单元，用于确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；

所述变形测量单元，用于根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述预处理单元还可以包括：第一处理模块和第二处理模块；

所述第一处理模块，用于检测所述数字图像的模糊程度，去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像；

所述第二处理模块，用于去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述模型标定单元还可以包括：测距单元和尺寸标定单元；

所述测距单元，用于测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离；

所述尺寸标定单元，用于对于每个所获取的距离数据，根据该距离数据以及拍摄得到的数字图像中与该距离数据相对应的尺寸，计算得到相应的尺寸比例系数；对计算得到的所有尺寸比例系数取平均值，得到所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述测距单元可以是：激光测距仪。

根据本发明提供的上述钢结构局部几何变形的测量系统，本发明还提供了相应的钢结构局部几何变形的测量方法，具体请参见图4。

图4为本发明实施例中的钢结构局部几何变形的测量方法的流程示意图。如图4所示，本发明实施例中的钢结构局部几何变形的测量方法包括：

步骤401，对拍摄设备进行畸变标定。

在本发明的技术方案中，在进行后续步骤之前，首先需要对高精度的拍摄设备(包含镜头)进行畸变标定。

在本发明的技术方案中，可以使用多种方式对拍摄设备进行畸变标定。以下将以其中的一种具体实现方式为例，对本发明的技术方案进行详细的介绍。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述对拍摄设备进行畸变标定包括：

步骤11，确定拍摄设备所需使用的焦段(即所使用的焦距范围)，即确定该拍摄设备在后续的图像摄影过程中需要哪段焦距。

步骤12，对于所确定的焦段，使用棋盘格方法对拍摄设备(包括相机和镜头)进行畸变测试。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，可以使用如图3所示的棋盘格标定板对拍摄设备进行畸变测试。

步骤13，采用基本标定算法，根据畸变测试结果对拍摄设备内参与镜头畸变系数进行标定。

在本发明的技术方案中，可以使用常用的基本标定算法对拍摄设备内参与镜头畸变系数进行标定，因此，具体的标定方法在此不再赘述。

通过上述的步骤11～13，即可完成对拍摄设备的畸变标定。

步骤402，使用所述拍摄设备按照预设轨迹对待检测的钢结构损伤处进行定焦距环绕拍摄。

在本步骤中，在对待检测的钢结构损伤处(即钢结构局部损伤所在的位置)进行定焦距环绕拍摄，所使用的焦距即为在步骤401中进行畸变标定时经过标定的焦段；而且，该拍摄设备将在预设轨迹上对待检测的钢结构损伤处进行拍摄，从而使得所拍摄的图像锐度较高，摄影光心之间的距离较大，所拍摄的图像中尽可能包含更多不同视角。如图2所示，在本发明的技术方案中，可以使用如图2中所示的预设的环形轨迹对待检测的钢结构屋面梁进行环绕拍摄。

因此，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，可以根据待检测的钢结构损伤处的局部形态的复杂程度确定所拍摄的图像的数量，例如，可以规定最少需要拍摄10张高清图像。

此外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在拍摄过程中，还可利用激光测距仪测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的关键点之间的距离，并将所测量得到的距离数据将写入所拍摄的照片的exif数据中。

步骤403，对通过拍摄得到的数字图像进行预处理。

在本发明的技术方案中，由于在步骤402中进行现场拍摄时，实际应用环境中的测量环境相对较差，且操作者的拍摄水平也参差不齐，而且所拍摄的待检测的钢结构损伤处的图像有可能会存在模糊(由于对焦不准)或未包含待观察结构局部等问题。因此，需要在利用所拍摄的数字图像进行后续的三维重建与变形测量之前，在本步骤中，将对通过拍摄得到的数字图像进行预处理，以便于进行后续的三维重建与变形测量。

另外，在本发明的技术方案中，可以使用多种方式对通过拍摄得到的数字图像进行预处理。以下将以其中的一种具体实现方式为例，对本发明的技术方案进行详细的介绍。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述对通过拍摄得到的数字图像进行预处理包括：

步骤31，检测所述数字图像的模糊程度，去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像；

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，可以通过检测表示数字图像模糊程度的“模糊度量(Blur Metric)”指标来检测所述数字图像的模糊程度。

在本发明的技术方案中，可以使用本领域中常用的算法来检测数字图像的“Blur Metric”指标。例如，通过计算数字图像的特征点的个数，并假定认为特征点相对较多的图像为比较清晰的图像、特征点相对少的图像为模糊的图像。因此，可以预先设置一个特征点阈值作为数字图像模糊指标，然后计算各个数字图像的特征点的个数，并将特征点小于所述特征点阈值的数字图像去除，从而剔除比较模糊的数字图像。

步骤32，去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述步骤32可以包括如下所述的步骤：

步骤321，预先选取一个完整包含待检测的钢结构损伤处的数字图像A。

步骤322，利用数字图像的特征点匹配算法计算各个数字图像与数字图像A的匹配特征点的个数；

较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述特征点匹配算法可以是尺度不变特征变换(SIFT，Scale-invariant feature transform)算法。

步骤323，去除匹配特征点的个数小于预设图像重叠指标的数字图像，从而可以去除与数字图像A的匹配特征点的个数较少甚至无匹配的数字图像。

在本发明的技术方案中，可以根据实际应用场景的需要，预先设置所述图像重叠指标的值，在此不再赘述

通过上述的步骤321～323，即可去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像。

而通过上述的步骤31和32，即可完成对通过拍摄得到的数字图像的预处理。上述的预处理实质上是针对此类局部区域三维成像的方法，在上述的步骤31～32中，可以同时使用数字图像模糊指标与图像重叠指标组合对通过拍摄得到的数字图像进行筛选，使得筛选后的数字图像适合进行后续的钢结构局部的三维重建。

步骤404，根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型。

在本发明的技术方案中，可以结合常用的图像处理、多视角几何技术，利用通过拍摄得到的且经过预处理后的不同视角的多张数字图像，对待检测的钢结构损伤处进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述三维模型可以是点云模型。

另外，在本发明的技术方案中，可以使用常用的建模方法进行上述的局部模型三维重建，因此，具体的实现方式在此不再赘述。

步骤405，确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定。

在本发明的技术方案中，由于在上述步骤404中所生产的三维模型是真实的钢结构局部结构的相似模型，因此，所述三维模型的尺寸与实际尺寸(即实际的钢结构局部结构的尺寸)之间存在一个比例系数。所以，在本步骤中，将先确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，然后再根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定，从而将所述三维模型的尺寸调整为真实值，即真实的钢结构局部结构的尺寸。

在本发明的技术方案中，可以使用多种方式来确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。以下将以其中的一种具体实现方式为例，对本发明的技术方案进行详细的介绍。

例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数包括：

步骤51，测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离。

在本发明的技术方案中，可以预先在待检测的钢结构损伤处中设置多个关键点，然后，在本步骤中，即可通过相应的测量设备(例如，激光测距仪等)测量拍摄设备的光心与预设的多个关键点之间的距离(即所述拍摄设备的物距)，从而得到多个距离的数值。

更进一步的，为了提高尺寸比例系数的精度，在测量上述多个关键点之间的距离之后，还可以进一步获取待检测的钢结构损伤处的预设多个关键点之间的实际距离，以便于在后续步骤中计算得到更为精确的尺寸比例系数。

例如，在本发明的技术方案中，可以预先通过常用的技术手段(例如，通过工程图纸、设计标准等)获取所述多个关键点之间的实际距离。

步骤52，对于每个所获取的距离数据，根据该距离数据以及拍摄得到的数字图像中与该距离数据相对应的尺寸，计算得到相应的尺寸比例系数。

由于在步骤51中测量得到了多个距离数据，进一步的，还可以直接获取多个关键点之间的实际距离数据，因此，在本步骤中，对于每个所获取的距离数据(可以包括测量得到的多个距离数据，还可以进一步包括直接获取的多个关键点之间的实际距离数据)，都可以根据该距离数据以及拍摄得到的数字图像中与该距离数据相对应的尺寸，计算得到相应的尺寸比例系数。所以，最终可以得到多个尺寸比例系数。

步骤53，对计算得到的所有尺寸比例系数取平均值，得到所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。

通过上述的步骤51～54，即可得到所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。

在得到上述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数之后，即可根据该比例系数对所述三维模型进行标定，从而将所述三维模型的尺寸调整为真实的待检测的钢结构损伤处的尺寸。

步骤406，根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

在对上述的三维模型进行标定之后，由于标定后的三维模型的尺寸即为真实的待检测的钢结构损伤处的尺寸，因此即可在上述标定后的三维模型中对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

更进一步的，较佳的，在本发明的具体实施例中，在上述步骤406之后，还可根据所确定的结构变形量，进行逆向工程，建立变形的三维连续模型，从而可以对待检测的钢结构损伤处的变形状况进行描述。

综上所述，在本发明的钢结构局部几何变形的测量系统和方法中，由于首先对拍摄设备进行畸变标定，然后在测量现场使用所述拍摄设备按照预设轨迹对钢结构变形局部(即待检测的钢结构损伤处)进行定焦距环绕拍摄，接着根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，并根据所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数对所述三维模型进行标定，最后再根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量，因而可以实现对结构局部的三维成像，在此基础上进行结构变形的准确测量，从而可以在保证操作人员安全的同时对钢结构局部几何变形自动进行准确的测量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种钢结构局部几何变形的测量系统，其特征在于，该测量系统包括：变标定装置、拍摄装置和数字图像处理装置；

所述畸变标定装置，用于对所述拍摄设备进行畸变标定；

所述拍摄装置，用于按照预设轨迹对待检测的钢结构损伤处进行定焦距环绕拍摄，将拍摄得到的数字图像发送给所述数字图像处理装置；

所述数字图像处理装置，用于对通过拍摄得到的数字图像进行预处理；根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：

所述拍摄装置为：感光元件尺寸23.9x36mm及以上、分辨率1800万像素及以上的相机。

3.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述畸变标定装置包括：棋盘格标定板和标定单元；

所述棋盘格标定板，用于对拍摄设备进行畸变测试；

所述标定单元，用于确定拍摄设备所需使用的焦段，并对于所确定的焦段，使用所述棋盘格标定板对拍摄设备进行畸变测试，采用基本标定算法，根据畸变测试结果对拍摄设备内参与镜头畸变系数进行标定。

4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于：

所述棋盘格标定板的精度为：+/-0.1毫米。

5.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述数字图像处理装置包括：预处理单元、三维重建单元、模型标定单元和变形测量单元；

所述预处理单元，用于对通过拍摄得到的数字图像进行预处理，将预处理后的数字图像发送给所述三维重建单元；

所述三维重建单元，用于根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；

所述模型标定单元，用于确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；

所述变形测量单元，用于根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述预处理单元还包括：第一处理模块和第二处理模块；

所述第一处理模块，用于检测所述数字图像的模糊程度，去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像；

所述第二处理模块，用于去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像。

7.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，所述模型标定单元还包括：测距单元和尺寸标定单元；

所述测距单元，用于测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离；

所述尺寸标定单元，用于对于每个所获取的距离数据，根据该距离数据以及拍摄得到的数字图像中与该距离数据相对应的尺寸，计算得到相应的尺寸比例系数；对计算得到的所有尺寸比例系数取平均值，得到所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。

8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于：

所述测距单元为激光测距仪。

9.一种钢结构局部几何变形的测量方法，其特征在于，该方法包括：

对拍摄设备进行畸变标定；

使用所述拍摄设备按照预设轨迹对待检测的钢结构损伤处进行定焦距环绕拍摄；

对通过拍摄得到的数字图像进行预处理；

根据预处理后的数字图像，进行局部模型三维重建，得到待检测的钢结构损伤处的三维模型；

确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数，并根据所确定的比例系数对所述三维模型进行标定；

根据标定后的三维模型对待检测的钢结构损伤处进行变形测量，确定结构变形量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对拍摄设备进行畸变标定包括：

确定拍摄设备所需使用的焦段；

对于所确定的焦段，使用棋盘格方法对拍摄设备进行畸变测试；

采用基本标定算法，根据畸变测试结果对拍摄设备内参与镜头畸变系数进行标定。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

在拍摄过程中，利用激光测距仪测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的关键点之间的距离，并将所测量得到的距离数据将写入所拍摄的照片的exif数据中。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对通过拍摄得到的数字图像进行预处理包括：

检测所述数字图像的模糊程度，去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像；

去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述去除低于预设的数字图像模糊指标的数字图像包括：

预先设置一个特征点阈值作为数字图像模糊指标；

计算各个数字图像的特征点的个数；

将特征点小于所述特征点阈值的数字图像去除。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述去除未包含待检测的钢结构损伤处的数字图像包括

预先选取一个完整包含待检测的钢结构损伤处的数字图像A；

利用数字图像的特征点匹配算法计算各个数字图像与数字图像A的匹配特征点的个数；

去除匹配特征点的个数小于预设图像重叠指标的数字图像。

15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数包括：

测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离；

对于每个所获取的距离数据，根据该距离数据以及拍摄得到的数字图像中与该距离数据相对应的尺寸，计算得到相应的尺寸比例系数；

对计算得到的所有尺寸比例系数取平均值，得到所述三维模型的尺寸与实际尺寸之间的比例系数。

16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在测量拍摄设备的光心与待检测的钢结构损伤处中预设的多个关键点之间的距离之后，该方法还进一步包括：

获取待检测的钢结构损伤处的预设多个关键点之间的实际距离。

17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：

在确定结构变形量之后，根据所确定的结构变形量，进行逆向工程，建立变形的三维连续模型。