CN108827163A - 基于图像识别的位移测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：包括具有中空腔体的主体，在主体的中空腔体的上侧壁上设置图像采集及处理装置，在主体的中空腔体下侧壁上设置标尺，所述下侧壁采用透明材质，所述主体的外侧面上设置显示器，所述图像采集及处理装置用于采集带有标尺的主体下方的图像信息，所述图像采集及处理装置与显示器电连接。本发明的优点在于：采用图像采集、显示的方式，能够直接快速的查看被检测桥梁缝隙的变化，方便研究人员根据前后的图片来进行位移研究；同时设置的标尺，可以在图片上根据标尺快速读取缝隙大小判断前后图片的缝隙对应的标尺数据，给出快速的判断，判定缝隙或位移大小。

Description

基于图像识别的位移测量装置

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体为一种基于图像识别的位移测量装置。

背景技术

测量装置是指为了测量需要而组合的计量器具和辅助设备的总体，现有测量装置多种多样，大多都是采用传感器远程进行操作，这样对设备的要求太高，且容易造成误差，且测量后留下的只有一堆数字，时间过长后很容易遗忘，会对后续的研究带来极大的不便；现有测量可能会在夜间进行，夜间人们精神会不集中或者长时间未出现问题时容易睡着，当出现问题时装置无法报警，这样就会容易造成施工人员无法第一时间连接到位移情况，不利与后续研究，且现有装置大多将标尺直接裸露在外，时间过长后造成标尺损坏，影响侧量精度。现有技术中桥梁的建设中，需要时刻检测桥梁上位移的大小，一般采用人工事先测量，然后过一段时间后再测量，缺乏时刻检测的数据以及保存的数据，不便于建设施工方对于桥梁位移的分析判断。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于图像识别的位移测量装置，用于通过图像采集及处理获取位移图像信息，并能够将位移前后的监控对比照片显示在显示器上。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于图像识别的位移测量装置，包括具有中空腔体的主体，在主体的中空腔体的上侧壁上设置图像采集及处理装置，在主体的中空腔体下侧壁上设置标尺，所述下侧壁为透明材质，所述主体的外侧面上设置显示器，所述图像采集及处理装置用于采集带有标尺的主体下方的图像信息，所述图像采集及处理装置与显示器电连接。

所述图像采集及处理装置包括控制器、摄像头、液压杆，控制器固定设置在中空腔体的上侧壁上，所述液压杆与控制器固定连接或者所述液压杆与中空腔体的上侧壁固定连接，所述液压杆的输出轴端固定设置安装板，所述安装板的下侧面固定设置若干摄像头，所述摄像头与控制器连接，用于将采集的图像数据送入到控制器中。

所述图像采集及处理装置还包括图像处理器、图像对比模块，所述图像处理器、图像对比模块固定设置在中空腔体的上侧壁上，所述图像处理器、图像对比模块分别与控制器。

所述主体的外侧面设置报警器，所述报警器与控制器连接，用于根据控制器的控制信号发出报警信号。

所述报警器上设置报警灯，所述报警灯与控制器连接，用于根据控制器的控制信号进行亮灭。

所述标尺上设置保护板，所述保护板为透明材质保护板。

所述控制器与图像存储器连接，所述图像存储器用于存储图像数据。

所述显示器设置在主体的外侧面上，在显示器下端通过铰链活动安装托盘。

所述摄像头为高清彩色摄像头。

本发明的优点在于：采用图像采集、显示的方式，能够直接快速的查看被检测桥梁缝隙的变化，方便研究人员根据前后的图片来进行位移研究；同时设置的标尺，可以在图片上根据标尺快速读取缝隙大小判断前后图片的缝隙对应的标尺数据，给出快速的判断，判定缝隙或位移大小；能够通过设置在测量装置上的显示器显示前后对比图像，更为直观；进一步优选的可以采用图像处理方式获得位移信号以及数据，在装置上设置有报警器和报警灯，可以在发生位移的瞬间进行报警，从而可以提醒研究人员第一时间对数据进行观察，提高研究的准确性；通过设置防护板对标尺进行保护，标尺采用透明材质(如玻璃)，在不阻挡标尺的情况下，可以对其进行保护，可以延长装置的寿命；将托盘和显示屏活动连接，在不用时可将托盘收起，既方便了人们使用，也节约空间；可以将摄像头所采集到的图像进行处理后与之前图片进行对比，在通过显示屏展现出来，使人们有直观的了解，后通过存储器进行保存；将防护板的材料为透明材料，可以透过防护板直接观察到标尺的刻度，还能对标尺进行保护，摄像头为高清彩色摄像头，方便人们进行观察；通过液压杆可以调节摄像头的位置，以拍摄更为清洗的图片。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明位移测量装置结构示意图；

图2为本发明标尺及防护板安装示意图

图3为本发明电控原理示意图。

上述图中的标记均为：1、主体；2、图像处理器；3、控制器；31、液压杆；32、安装板；33、摄像头；4、防护板；5、标尺；6、警报器；61、警灯； 7、显示器；71、托盘；8、图像对比模块；9、图像存储器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1-3所示，一种基于图像识别的位移测量装置，包括具有中空腔体的主体1，在主体1的中空腔体的上侧壁上设置图像采集及处理装置，在主体1的中空腔体下侧壁上设置标尺5，所述下侧壁采用透明材料(如玻璃)，主体1的外侧面上设置显示器7，图像采集及处理装置垂直向下采集正下方的图像，正下方的图像包括标尺5以及主体下方的待检测位移的桥梁缝隙的图像信息，图像信息由摄像头采集在一张图象上，图像采集及处理装置与显示器7电连接。通过图像采集及处理装置采集包含标尺5信息以及在标尺5下方的待测物信息的图像，然后通过显示器7对采集的图像进行显示，方便研究员查看。研究院根据采集的多张图像，可以随时查看桥梁待检测的缝隙在各个时间段的图像信息，根据图像信息方便研究桥梁的缝隙变化。同时由于图像中有标尺，可以根据标尺读取在一开始时的缝隙大小，然后根据多张图片上的标尺的数据得到在某一时刻对应的图片上获得到缝隙大小，从而得到缝隙是否有位移以及位移大小。在使用时，将该装置设置在桥梁待测缝隙处，使得缝隙处于主体1的下侧壁的正下方，这样摄像头通过透明的下侧壁、透明防护板实时拍摄处于正下方的缝隙，从而实现进行监控，而且图片中将标尺与缝隙想对齐，方便读取缝隙大小，通过初始拍摄图片中根据标尺读取缝隙大小，获得出去大小，方便后面对缝隙变化的研究。

图像采集及处理装置包括控制器3、摄像头33、液压杆31、图像处理器2、图像对比模块8，控制器3固定设置在中空腔体的上侧壁上，液压杆31与控制器3固定链接(控制器3的外壳体与液压杆31固定连接，起到支撑作用)或者液压杆31与中空腔体的上侧壁固定连接，直接将液压杆31连接在上侧面上，液压杆31的输出轴垂直向下，液压杆31的输出轴端固定设置安装板32，安装板32水平放置，安装板32的下侧面固定设置若干摄像头33，摄像头33用于对正下方的标尺5以及标尺5和下侧壁下方的待测桥梁缝隙进行拍照，使得桥梁缝隙与标尺5在一个图形中，摄像头33与控制器3连接，用于将采集的图像数据送入到控制器3中。图像处理器2、图像对比模块8固定设置在中空腔体的上侧壁上，图像处理器2、图像对比模块8分别与控制器3。首先，通过调节伸缩杆可以得到更佳的拍摄位置，拍摄的图像通过控制器控制显示器显示，方便研究院监控查看。进一步，为了实现自动化，也可以通过现有技术的图像处理算法，根据图像识别的方式获取前后缝隙的大小，自动计算出位移信息，控制器3将通过摄像头33采集的图像数据分别送入到图像处理器2和图像对比模块8中进行分析处理以及对比，从而得到位移数据，并控制显示器7显示图像信息和或位移信息。

主体1的外侧面设置报警器6，报警器6与控制器3连接，用于根据控制器 3的控制信号发出报警信号。报警器6上设置报警灯61，报警灯61与控制器3 连接，用于根据控制器3的控制信号进行亮灭。用于在控制器3从图像处理和对比模块中获得发生位移状态时，及时发出报警信号，提醒研究人员查看。

控制器3与图像存储器9连接，图像存储器9用于存储图像数据。控制器3 的数据可以通过图像存储器9进行存储，不仅可以存储图像数据还可以将处理得到的位移数据进行存储。显示器7设置在主体1的外侧面上，在显示器7下端通过铰链活动安装托盘71。托盘上设置键盘等外设，键盘可与控制器连接，用于数据的输入。

如图1所示，为一种优选地实施例，具体介绍一种各个模块设置的位置，基于图像识别的位移测量装置，包括主体1，主体1内侧上端固定设置控制器3，控制器3下端固定设置液压杆31，液压杆31输出轴端固定设置安装板32，安装板32的下端固定设置若干个摄像头33，液压杆31一端固定设置图像处理器 2，液压杆31远离处理器的一端固定设置图像对比模块8，主体1内侧下端固定设置标尺5，标尺5上端固定设置防护板4，主体1一侧靠近图像对比模块8的上端固定设置警报器6，警报器6一端固定设置警灯61，主体1外侧靠近图像对比模块8的一端固定设置显示器7，显示器7靠近主体1的一端固定设置图像存储器9，显示器7下端通过铰链活动安装托盘71，托盘71的下端固定设置进口11，主体1外侧远离进口11的一端固定设置出口12。

摄像头33、图像处理器2、控制器3、图像对比模块8、图像存储器9、显示屏、警报器6、警灯61之间均通过电性连接，可以将摄像头33所采集到的图像进行处理后与之前图片进行对比，在通过显示屏展现出来，使人们有直观的了解，后通过存储器进行保存，标尺5数值由中间像两侧逐渐扩大，可以使标尺5侧量左右两端进行位移侧量，防护板4的材料为透明材料，可以透过防护板4直接观察到标尺5的刻度，还能对标尺5进行保护，摄像头33为高清彩色摄像头33，方便人们进行观察。

工作原理：将待检测的桥梁的缝隙的图像信息实时采集存储，可以通过显示器自助查看，方便研究人员根据图片信息研究桥梁的位移信息；且通过防护板4对标尺5进行保护，可以延长装置的寿命，且将托盘71和显示屏活动连接，在不用时可将托盘71收起，既方便了人们使用，也节约空间，将摄像头33、图像处理器2、控制器3、图像对比模块8、图像存储器9、显示屏、警报器6、警灯61之间均通过电性连接，可以将摄像头33所采集到的图像进行处理后与之前图片进行对比，在通过显示屏展现出来，使人们有直观的了解，后通过存储器进行保存；该发明通过在装置上设置了警报器6和警灯61，可以在根据自动处理获得发生位移的信号瞬间进行报警，从而可以使研究人员第一时间对数据进行观察，提高研究的准确性；使标尺5数值由中间像两侧逐渐扩大，可以使标尺5侧量左右两端进行位移侧量，将防护板4的材料为透明材料，可以透过防护板4直接观察到标尺5的刻度，还能对标尺5进行保护，摄像头33为高清彩色摄像头33，方便人们进行观察具有结构简单、使用方便、使用效果好的优点。

与现有技术相比，可以直观的查看，然后根据标尺读取图片上对应的缝隙大小，根据图片上数据即可得到一段时间内缝隙变化。通过在装置上设置了警报器和警灯，可以在发生位移的瞬间进行报警，从而可以使研究人员第一时间对数据进行观察，提高研究的准确性，且通过防护板对标尺进行保护，可以延长装置的寿命，且将托盘和显示屏活动连接，在不用时可将托盘收起，既方便了人们使用，也节约空间；本发明将摄像头、图像处理器、控制器、图像对比模块、图像存储器、显示屏、警报器、警灯之间均通过电性连接，可以将摄像头所采集到的图像进行处理后与之前图片进行对比，在通过显示屏展现出来，使人们有直观的了解，后通过存储器进行保存，使标尺数值由中间像两侧逐渐扩大，可以使标尺侧量左右两端进行位移侧量，将防护板的材料为透明材料，可以透过防护板直接观察到标尺的刻度，还能对标尺进行保护，摄像头为高清彩色摄像头，方便人们进行观察。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：包括具有中空腔体的主体(1)，在主体(1)的中空腔体的上侧壁上设置图像采集及处理装置，在主体(1)的中空腔体下侧壁上设置标尺(5)，所述下侧壁采用透明材质，所述主体(1)的外侧面上设置显示器(7)，所述图像采集及处理装置用于采集带有标尺(5)的主体(1)下方的图像信息，所述图像采集及处理装置与显示器(7)电连接。

2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述图像采集及处理装置包括控制器(3)、摄像头(33)、液压杆(31)，控制器(3)固定设置在中空腔体的上侧壁上，所述液压杆(31)与控制器(3)固定链接或者所述液压杆(31)与中空腔体的上侧壁固定链接，所述液压杆(31)的输出轴端固定设置安装板(32)，所述安装板(32)的下侧面固定设置若干摄像头(33)，所述摄像头(33)与控制器(3)连接，用于将采集的图像数据送入到控制器(3)中。

3.如权利要求2所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述图像采集及处理装置还包括图像处理器(2)、图像对比模块(8)，所述图像处理器(2)、图像对比模块(8)固定设置在中空腔体的上侧壁上，所述图像处理器(2)、图像对比模块(8)分别与控制器(3)。

4.如权利要求3所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述主体(1)的外侧面设置报警器(6)，所述报警器(6)与控制器(3)连接，用于根据控制器(3)的控制信号发出报警信号。

5.如权利要求4所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述报警器(6)上设置报警灯(61)，所述报警灯(61)与控制器(3)连接，用于根据控制器(3)的控制信号进行亮灭。

6.如权利要求1-5任一所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述标尺(5)上设置保护板(4)，所述保护板(4)为透明材质保护板。

7.如权利要求6所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述控制器(3)与图像存储器(9)连接，所述图像存储器(9)用于存储图像数据。

8.如权利要求1-5任一所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述显示器(7)设置在主体(1)的外侧面上，在显示器(7)下端通过铰链活动安装托盘(71)。

9.如权利要求1-5任一所述的一种基于图像识别的位移测量装置，其特征在于：所述摄像头为高清彩色摄像头。