CN110500962A - 接触式图像传感器、裂缝变化监测装置及清洁方法 - Google Patents

接触式图像传感器、裂缝变化监测装置及清洁方法 Download PDF

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CN110500962A CN201910877594.7A CN201910877594A CN110500962A CN 110500962 A CN110500962 A CN 110500962A CN 201910877594 A CN201910877594 A CN 201910877594A CN 110500962 A CN110500962 A CN 110500962A
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Abstract

本发明提供了一种接触式图像传感器装置、裂缝变化监测装置及清洁方法。接触式图像传感器装置包括：框体；透光板，与框体连接并形成容纳腔；光源，位于容纳腔内，光源用于照射待检测位置处的墙面和裂缝；光学透镜，位于容纳腔内，光学透镜的外周设有至少一个光源；光电转换芯片，与光学透镜对应设置，光电转换芯片用于将光学透镜发出的光信号转换成电信号；清洁装置，包括第一驱动部和与第一驱动部连接的清洁组件，在第一驱动部的驱动作用下，清洁组件相对于透光板运动，从而能够清除位于透光板的朝向待检测位置处的表面上的异物。本发明的技术方案方便利用其自带的清洁装置对接触式图像传感器装置的透光板进行清洁。

Description

接触式图像传感器、裂缝变化监测装置及清洁方法
技术领域
本发明涉及裂缝监测技术领域，具体而言，涉接触式图像传感器装置及一种接触式图像传感器装置、裂缝变化监测装置及清洁方法。
背景技术
在裂缝监测技术领域，裂缝变化监测装置中的接触式图像传感器装置用于墙体的裂缝宽度检测以及裂缝宽度变化监控，接触式图像传感器装置需要长时间处于室外，使用条件相对恶劣，很容易沾染灰尘或水渍。接触式图像传感器装置上如果存在灰尘或者污渍等异物，就会直接影响图像传感器装置扫描的检测结果，甚至无法得到检测图像。
现有技术中，接触式图像传感器装置中未设置清洁装置，为清洁接触式图像传感器装置的透光板，通常采用的是人工现场清理的方式，而由于用于室外的接触式图像传感器装置一般够采用远程控制，如果人工处理接触式图像传感器装置上的灰尘或者污渍，必然会造成维护成本增加、操作不方便等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种接触式图像传感器装置，方便利用其自带的清洁组件对接触式图像传感器装置的透光板进行清洁。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种接触式图像传感器装置，接触式图像传感器装置包括：框体；透光板，与框体连接并形成容纳腔；光源，位于容纳腔内，光源用于照射待检测位置处的墙面和裂缝；光学透镜，位于容纳腔内，光学透镜的外周设有至少一个光源；光电转换芯片，与光学透镜对应设置，光电转换芯片用于将光学透镜发出的光信号转换成电信号；清洁装置，包括第一驱动部和与第一驱动部连接的清洁组件，在第一驱动部的驱动作用下，清洁组件相对于透光板运动，从而能够清除位于透光板的朝向待检测位置处的表面上的异物。
进一步地，清洁组件还包括第一传动部，清洁组件和第一驱动部均与第一传动部连接，清洁组件相对于透光板可移动地设置。
进一步地，第一传动部包括：第一主动轮，与第一驱动部连接；第一从动轮；皮带，套设在第一主动轮和第一从动轮外周，清洁组件与皮带连接；或者，第一传动部包括：主动齿轮，与第一驱动部连接；从动齿轮；链条，主动齿轮和从动齿轮均与链条啮合设置，清洁组件与链条连接。
进一步地，清洁组件包括：基板，与第一驱动部连接；清洁件，与基板连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种裂缝变化监测装置，裂缝变化监测装置包括：箱体，箱体具有检测面，检测面贴合设置在待检测位置处；接触式图像传感器装置，位于箱体内；其中，接触式图像传感器装置为上述的接触式图像传感器装置。
进一步地，裂缝变化监测装置还包括基准样张，基准样张相对于透光板可移动地设置。
进一步地，裂缝变化监测装置还包括：第二驱动部，位于箱体内；第二传动部，位于箱体内，且第二传动部与第二驱动部连接；放置板，位于箱体内，与第二传动部连接；基准样张设置在放置板处，在第二驱动部的驱动作用下，第二传动部带动放置板直线运动。
进一步地，第二传动部包括：第二主动轮，与第二驱动部连接；第二从动轮，与第二主动轮间隔设置；第一输送带，套设在第二主动轮和第二从动轮外周；第三从动轮，与第二从动轮间隔设置；第二输送带，设在第二从动轮和第三从动轮外周，第一输送带的延伸方向垂直于第二输送带的延伸方向，放置板与第二输送带连接。
进一步地，裂缝变化监测装置还包括位于箱体内的收纳盒，收纳盒用于收纳基准样张。
进一步地，裂缝变化监测装置还包括控制装置，控制装置与第一驱动部无线或者有线连接。
进一步地，清洁组件还包括第一传动部，第一传动部的第一主动轮和第一从动轮均与箱体连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述的接触式图像传感器装置进行清洁的清洁方法，清洁方法包括以下利用清洁装置的清洁组件对透光板的表面进行清洁的步骤S10。
进一步地，清洁方法还包括利用接触式图像传感器装置对待检测位置处的墙面和裂缝进行扫描以得到当前扫描图像的步骤S20和将当前扫描图像与预存的图像进行比较的步骤S30。
进一步地，在步骤S30之后，清洁方法还包括判断透光板的表面是否有灰尘的判断步骤S35，如果否，则执行保存当前扫描图像的步骤；如果是，则重复执行步骤S10。
进一步地，在判断步骤S35之后，清洁方法还包括判断步骤S10的循环次数N是否大于等于3的步骤，如果是，则执行报警步骤S40，如果否，则继续执行步骤S10。
根据本发明的另一方面，提供了一种根据上述的裂缝变化监测装置进行清洁的清洁方法，清洁方法包括利用清洁装置的清洁组件清洁透光板的表面的步骤S10。
进一步地，清洁方法还包括以下步骤：步骤S05：将基准样张移动至透光板以使基准样张覆盖透光板的步骤；步骤S06：扫描基准样张以得到当前样张图像，将当前样张图像与预存的基准样张图像进行比较；步骤S08：判断透光板上是否有灰尘，如果是，则执行步骤S10；如果否，则执行利用接触式图像传感器装置扫描待检测位置处的墙面和裂缝的步骤。
进一步地，当重复执行步骤S10的次数为N次，且N≥3时，清洁方法还包括报警步骤S40。
进一步地，在步骤S05之前，清洁方法还包括利用接触式图像传感器装置对待检测位置处的墙面和裂缝进行扫描以得到当前扫描图像的步骤S20和将当前扫描图像与预存的图像进行比较的步骤S30。
进一步地，在步骤S30之后，清洁方法还包括判断透光板上是否有灰尘的判断步骤，如果否，则执行保存当前扫描图像的步骤；如果是，则执行步骤S05。
应用本发明的技术方案，在第一驱动部的驱动作用下，清洁组件相对于透光板运动，这样，能直接清除位于透光板的朝向待检测位置处的表面上的灰尘或者污渍等异物，而无需人工利用其它的附加清洁装置，确保了清洁工作方便操作，且节约了人工成本；进一步地，避免了由于透光板的朝向待检测位置处的表面上沾染异物，而导致接触式图像传感器装置无法正确地扫描待测物的问题，进而确保了接触式图像传感器装置扫描的精度和扫描图像的质量。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的裂缝变化监测装置的接触式图像传感器装置的实施例一的结构示意图(其中，还示出了待检测位置的墙面和裂缝)；
图2示出了图1的接触式图像传感器装置的左视图；
图3示出了根据本发明的裂缝变化监测装置的实施例二与待检测位置的墙面和裂缝配合的结构示意图；
图4示出了图3的裂缝变化监测装置的左视图；
图5示出了根据图1中的接触式图像传感器装置进行清洁的清洁方法一的流程示意图；
图6示出了图1的接触式图像传感器装置中预存的预存图像的示意图；
图7示出了利用图1的接触式图像传感器装置扫描待检测位置处的墙面和裂缝得到的当前扫描图像的示意图；
图8示出了利用图1的裂缝变化监测装置进行清洁的第二清洁方法的流程示意图；
图9示出了根据图3中的裂缝变化监测装置进行清洁的第三清洁方法的流程示意图；
图10示出了利用图3中的裂缝变化监测装置对基准样张进行扫描得到的标准扫描图像的示意图(此处的标准扫描图像指的是没有灰尘或者污渍的样张被扫描后得到的扫描图像)；
图11示出了利用图3中的裂缝变化监测装置对基准样张进行扫描后，得到的当前扫描图像的示意图；
图12示出了基准样张的污渍判断标准的电压曲线图；以及
图13示出了利用图3中的裂缝变化监测装置进行清洁的第四清洁方法的流程示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、接触式图像传感器装置；11、框体；12、光源；13、光电转换芯片；14、透光板；17、光学透镜；18、基准样张；20、清洁装置；21、第一驱动部；22、清洁组件；221、基板；222、清洁件；23、第一传动部；231、第一主动轮；232、第一从动轮；233、皮带；31、第二驱动部；32、第二传动部；321、第二主动轮；322、第二从动轮；323、第一输送带；324、第三从动轮；325、第二输送带；33、放置板；34、收纳盒；40、控制装置；50、墙面；60、裂缝。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
实施例一
如图1和图2所示，本发明的实施例一中，接触式图像传感器装置包括框体11、透光板14、光源12、光学透镜17、光电转换芯片13、清洁装置20。其中，透光板14与框体11连接并形成容纳腔；光源12位于容纳腔内，光源12用于照射待检测位置处的墙面50和裂缝60；光学透镜17位于容纳腔内，光学透镜17的外周设有至少一个光源12；光电转换芯片13与光学透镜17对应设置，光电转换芯片用于将光学透镜17发出的光信号转换成电信号；清洁装置20包括第一驱动部21和与第一驱动部21连接的清洁组件22，在第一驱动部21的驱动作用下，清洁组件22相对于透光板14运动，从而能够清除位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物。
根据上述设置，在第一驱动部21的驱动作用下，清洁组件22相对于透光板14运动，这样，利用清洁组件22就能清除位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物，而无需像现有技术中那样维修人员利用额外的清洁工具进行清洁，确保方便进行清洁工作，且节约了人工成本；进一步地，避免了由于透光板14的朝向待检测位置处的表面上沾染异物导致接触式图像传感器装置10无法正确地扫描待测物的情况，进而确保了接触式图像传感器装置10扫描的精度和扫描图像的质量。
需要说明的是，本申请中提到的异物主要是包括灰尘和污渍，清洁装置20主要用于清洁透光板14的朝向待检测位置处的表面上的灰尘和污渍。
如图1和图2所示，本发明的实施例一中，清洁组件22还包括第一传动部23，清洁组件22和第一驱动部21均与第一传动部23连接，清洁组件22相对于透光板14可移动地设置。
根据上述设置，第一驱动部21将驱动力施加到第一传动部23上，使得第一传动部23带动清洁组件22相对于透光板14移动，这样，利用清洁组件22即可对位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物进行清除；从而确保了后续接触式图像传感器装置10扫描的精度和扫描图像的质量。
需要说明的是，清洁组件22是直接与透光板14的朝向待检测位置处的表面接触，利用清洁组件22与透光板14的朝向待检测位置处的表面接触处形成的摩擦力将沾染在透光板14表面上的异物清除。如图1和图2所示，本发明的实施例一中，第一传动部23包括第一主动轮231、第一从动轮232和皮带233。其中，第一主动轮231与第一驱动部21连接；皮带233套设在第一主动轮231和第一从动轮232外周，清洁组件22与皮带233连接。
根据上述设置，第一主动轮231能带动皮带233在第一主动轮231和第一从动轮232之间往复移动，由于清洁组件22固定在皮带233上，这样，皮带233带动清洁组件22相对于透光板14移动，从而清除位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物，进而确保了接触式图像传感器装置10扫描的精度和扫描图像的质量。
具体地，第一驱动部21还包括主动轴。第一主动轮231套设在主动轴的外周，主动轴能带动第一主动轮231一起转动。第一传动部23还包括从动轴，第一从动轮232套设在从动轴的外周，第一从动轮232能相对于从动轴转动，且从动轴固定在在裂缝变化监测装置的箱体内。皮带233套设在第一主动轮231和第一从动轮232的外周，清洁组件22与皮带233连接。主动轴能驱动第一主动轮231转动，从而带动皮带233在第一主动轮231和第一从动轮232之间往复移动，由于清洁组件22固定在皮带233上，这样，皮带233带动清洁组件22相对于透光板14移动，从而能够清除位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物，进而确保了接触式图像传感器装置10扫描的精度和扫描图像的质量。
当然在附图未示出的替代实施例中，可根据实际情况，将第一传动部23设置成链传动结构，具体地，第一传动部23包括主动齿轮、从动齿轮、链条。其中，主动齿轮与第一驱动部21连接，主动齿轮和从动齿轮均与链条啮合设置，清洁组件22与链条连接。
优选地，第一驱动部21为异步电机。当然，在其它替代实施例中，还可以将第一驱动部21设为气缸。
优选地，清洁组件22和皮带233之间设置成可拆式连接，例如螺纹连接或者卡接。这样，方便后续更换或者张紧皮带233。
如图2所示，本发明的实施例一中，清洁组件22包括基板221和清洁件222。其中，基板221与第一驱动部21连接，清洁件222与基板221连接。
根据上述设置，在第一驱动部21的驱动作用下，基板221相对于透光板14移动，基板221带动清洁件222一起运动，这样，利用清洁件222能清除位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物，进而确保了接触式图像传感器装置10扫描的精度和扫描图像的质量。
具体地，清洁件222可粘接在基板221上，清洁件222可设置成毛刷或抹布或毡条等结构。
本发明还提供了一种裂缝变化监测装置。裂缝变化监测装置包括箱体和接触式图像传感器装置10。其中，箱体具有检测面，检测面贴合设置在待检测位置处；接触式图像传感器装置位于箱体内，其中，接触式图像传感器装置为上述的接触式图像传感器装置10。
上述设置中，接触式图像传感器装置10设置在裂缝变化监测装置的箱体内，透光板14朝向待检测位置处的表面贴合在箱体的检测面上，这样，箱体能够使得外部的异物不容易进入到箱体内而沾染在透光板14上，从而有效降低了清洁组件22的工作频率，提高了清洁组件22的清洁效率，延长了清洁组件22的使用周期。箱体的检测面设置为透明玻璃面，这样不影响接触式图像传感器装置10扫描待测物，从而保证了接触式图像传感器装置10能正常的工作。接触式图像传感器装置10固定在裂缝变化监测装置的箱体内，箱体用于支撑接触式图像传感器装置10。
需要说的是，裂缝变化监测装置还包括裂缝变化监测部和输出装置，裂缝变化监测部与接触式图像传感器装置10连接，并根据接触式图像传感器装置10检测到的信号得到待检测位置处的裂缝60的不同深度位置的宽度数据，输出装置与裂缝变化监测部连接，以通过显示、存储记录、报警的至少一种方式进行输出。裂缝变化监测部和输出装置都设置在裂缝变化监测装置的箱体内。
当然，本发明的实施例一中的接触式图像传感器装置10不局限于裂缝变化监测装置，还可以根据实际需要，将接触式图像传感器装置10集成到其它的设备中。
如图2所示，本发明的实施例一中，裂缝变化监测装置还包括控制装置40，控制装置40与第一驱动部21有线连接。
根据上述设置，利用控制装置40能控制第一驱动部21的启停，从而控制清洁组件22对透光板14表面的清洁，避免了工作人员直接去现场进行人工清理，从而降低了人工成本，节约了时间，进而提高了接触式图像传感器装置10的清洁效率。
当然在附图未示出的替代实施例中，当控制距离太长时，可将控制装置40和第一驱动部21设置成无线连接。
本发明提供了一种利用上述的接触式图像传感器装置10进行清洁的第一种清洁方法。
清洁方法包括利用清洁装置20的清洁组件22对透光板14的表面进行清洁的步骤S10。
根据上述步骤S10，清洁组件22能清除位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物，从而避免由于透光板14的朝向待检测位置处的表面上沾染异物导致接触式图像传感器装置10无法正确地扫描待检测物的问题，进而确保了接触式图像传感器装置10的扫描精度和扫描图像的质量。本发明的实施例中，待检测物指的是待检测位置处的墙面50和裂缝60。
本发明的实施例中，清洁方法还包括利用接触式图像传感器装置10对待检测位置处的墙面50和裂缝60进行扫描以得到当前扫描图像的步骤S20和将当前扫描图像与预存的图像进行比较的步骤S30。
在步骤S30之后，清洁方法还包括判断透光板14的表面是否有灰尘的判断步骤S35，如果否，则执行保存当前扫描图像的步骤；如果是，则重复执行步骤S10。
需要说明的是，接触式图像传感器装置10的模拟输出波形为光源发出的光的波形，通过透光板14照射在被扫描物上，被扫描物将光反射，不同颜色的被扫描物反射的光的强度不同，这些反射光经过透光板14和自聚焦透镜阵列，照射在光电转换芯片13上。光电转换芯片13将光信号转换成电信号，光信号越强，则输出的电信号越高。当有污渍粘在透光板14上时，必然引起输出的变化，据此，可推测透光板上沾有污渍。
例如，如图6和图7所示，图6中横坐标(X轴)代表预存图像(即基准图像或前次扫描得到的模拟图像)，图7中横坐标(X轴)代表当前扫描图像的像素点，单位为个，图6和图7的纵坐标(Y轴)均代表像素点对应输出的电压值，单位为毫伏(mV)。图6为预存图像(即基准图像或前次扫描得到的模拟图像)，其中区域B就是裂缝在扫描图像中的体现，从图6中可以看出裂缝的宽度和相对于接触式图像传感器装置10的位置。图7为利用接触式图像传感器装置10扫描待检测位置处的墙面和裂缝得到的当前扫描图像，对比图6和图7中的图像，可以看出区域A有明显区别，该区域的波形变化有可能是粘在接触式图像传感器装置10的透光板14上的污渍造成的。据此，可推测透光板上可能沾有污渍。
进一步地，在该第一清洁方法中，清洁方法还包括判断步骤S10的循环次数N是否大于等于3的步骤，如果是，则执行报警步骤S40，如果否，则继续执行步骤S10。
下面，结合流程图对利用本发明的接触式图像传感器装置10进行清洁的清洁方法进行描述。具体地，如图所示5，首先，控制装置40发出指令，启动清洁装置20，第一驱动部21驱动第一传动部23，第一传动部23带动清洁组件22对接触式图像传感器装置10的透光板14进行清洁，完毕后，发出清洁完毕信号(即清洁完成步骤，简称“清洁步骤”)。
其次，执行扫描步骤S20，具体地，控制装置40接到清洁完成信号后，启动接触式图像传感器装置10，对墙面50和裂缝60进行扫描。得到扫描图像后，通过传输系统传输到控制装置40。
再次，控制装置40将当前扫描图像与预存的图像(基准图像或前次扫描图像)进行对比，即可完成图像对比步骤S30。
在完成图像对比步骤S30以后，通过对比当前扫描的图像和预存的图像的波形图，清洁方法还包括判断透光板14的表面是否有灰尘的判断步骤S35。判断的规则为：当前扫描的图像与预存的图像的波形图基本一致，则判断透光板14的表面没有灰尘，当前扫描的图像与预存的图像的波形图不一致，则判断透光板14的表面有灰尘。
当透光板14的表面没有灰尘时，接触式图像传感器装置10保存当前图像，之后，再对保存的当前图像进行分析和处理。
当透光板14的表面有灰尘时，重新启动清洁装置20，再依次重复上述清洁步骤、扫描步骤S20、图像对比步骤S30和判断步骤S35。
如果再次判断得出透光板14的表面有灰尘则继续重复上述清洁步骤、扫描步骤S20、图像对比步骤S30和判断步骤S35。当重复N次后，N为大于等于3次时，控制装置40则执行报警步骤，系统发出警报，由人工进行干预，操作人员可以根据情况判断是继续进行下一轮清洁还是进行现场检查清理。
除上述清洁方法之外，利用图1和图2的接触式图像传感器装置10还可以进行另一种清洁方法，具体的控制流程图见图8。
具体地，如图8所示，下面详细阐述一下利用接触式图像传感器装置10进行清洁的清洁方法二。
首先，执行扫描步骤S20，具体地，控制装置40接到清洁完成信号后，启动接触式图像传感器装置10，对墙面50和裂缝60进行扫描以得到当前扫描图像。得到扫描图像后，通过传输系统传输到控制装置40。
其次，利用控制装置40将当前扫描图像与预存的图像(基准图像或前次扫描图像)进行对比，即可完成图像对比步骤S30。
在完成图像对比步骤S30以后，通过对比当前扫描的图像和预存的图像的波形图，执行判断透光板14的表面是否有灰尘的判断步骤S35。判断的规则为：当前扫描的图像与预存的图像的波形图基本一致，则判断透光板14的表面没有灰尘，当前扫描的图像与预存的图像的波形图不一致，则判断透光板14的表面有灰尘。
当透光板14的表面没有灰尘时，接触式图像传感器装置10保存当前图像，之后，再对保存的当前图像进行分析和处理。
当透光板14的表面有灰尘时，启动清洁装置20，进行上述清洁步骤、再依次重复上述扫描步骤S20、图像对比步骤S30和判断步骤S35。
如果再次判断得出透光板14的表面有灰尘，则重复上述清洁步骤、扫描步骤S20、图像对比步骤S30和判断步骤S35。当重复N次后，即N为大于等于3时，控制装置40则执行报警步骤，系统发出警报，由人工进行干预，操作人员可以根据情况判断是继续进行下一轮清洁还是进行现场检查清理。
上述清洁方法一是不管透光板14的表面上有没有灰尘，先进行清洁步骤，再进行扫描步骤S20。而上述清洁方法二则是先进行扫描步骤S20，然后进行判断步骤S35，根据判断的结果确定是否进行清洁步骤。清洁方法二的优点在于，当透光板14没有灰尘时，可直接进入扫描步骤S20，简化了步骤，节约了时间。
实施例二
图3和图4示出了本发明的裂缝变化监测装置的实施例二的结构示意图。
如图4所示，本发明的实施例二中，裂缝变化监测装置1还包括基准样张18，基准样张18相对于透光板14可移动地设置。
根据上述设置，基准样张18能够移动到透光板14和墙面50之间，便于接触式图像传感器装置10扫描基准样张18。当透光板14需要清洁或者接触式图像传感器装置10需要扫描裂缝60时，基准样张18能够移动到其他位置，便于清洁组件22清洁透光板14或者接触式图像传感器装置10扫描裂缝60。
需要说明的是，基准样张18一般由单色的(通常采用白色)不透明材质制成，可以是纸制品，也可以是其他材料。
如图3和图4所示，本发明的实施例二中，裂缝变化监测装置还包括第二驱动部31、第二传动部32和放置板33。其中，第二驱动部31位于箱体内；第二传动部32位于箱体内，且第二传动部32与第二驱动部31连接；放置板33位于箱体内，与第二传动部32连接；基准样张18设置在放置板33处，在第二驱动部31的驱动作用下，第二传动部32带动放置板33直线运动。
根据上述设置，由于基准样张18设置在放置板33处，基准样张18能跟随放置板33相对于透光板14直线运动。这样，当接触式图像传感器装置10需要扫描基准样张18时，基准样张18能够移动到透光板14和墙面50之间的待扫描处，当接触式图像传感器装置10的透光板14需要清洗或者接触式图像传感器装置10要扫描裂缝60时，利用第二驱动部31可以带动基准样张18及时移动到其他位置，便于透光板14的清洗和裂缝60的扫描工作，从而保证了接触式图像传感器装置10正常的扫描和清洁工作。
如图3所示，本发明的实施例二中，第二传动部32包括第二主动轮321、第二从动轮322、第一输送带323、第三从动轮324和第二输送带325。其中，第二主动轮321与第二驱动部31连接；第二从动轮322与第二主动轮321间隔设置；第一输送带323套设在第二主动轮321和第二从动轮322外周；第三从动轮324与第二从动轮322间隔设置；第二输送带325设在第二从动轮322和第三从动轮324的外周，第一输送带323的延伸方向垂直于第二输送带325的延伸方向，放置板33与第二输送带325连接。
根据上述设置，第二主动轮321通过第一输送带323带动第二从动轮322，第二从动轮322能带动第二输送带325在第二从动轮322和第三从动轮324之间往复运动，由于放置板33与第二输送带325连接，基准样张18放置在放置板33内，这样，第二输送带325能带动基准样张18相对于透光板14上下移动(即使得基准样张18按照图4的方向上下移动)，从而保证了接触式图像传感器装置10正常的扫描工作和清洁工作。
具体地，第二驱动部31固定在裂缝变化监测装置的箱体内，第二驱动部31还包括主动轴。第二主动轮321套设在主动轴的外圆周上，主动轴能带动第二主动轮321一起转动。第二传动部32还包括两根间隔设置的从动轴，第二从动轮322套设在其中一根从动轴的外周，第三从动轮324套设在另一根从动轴的外周。第二从动轮322和第三从动轮324能相对于各自配合的从动轴转动，且从动轴固定在裂缝变化监测装置的箱体内。第一输送带323套设在第二主动轮321和第二从动轮322的外周，第二输送带325设在第二从动轮322和第三从动轮324外周，放置板33可拆式地连接(螺纹连接或者卡接)在第二输送带325上。主动轴能驱动第二主动轮321转动，第二主动轮321通过第一输送带323带动第二从动轮322，第二从动轮322能带动第二输送带325在第二从动轮322和第三从动轮324之间往复运动。这样，第二输送带325能带动基准样张18相对于透光板14上下移动，从而保证了接触式图像传感器装置10正常的扫描和清洁工作。
需要说明的是，第一输送带323的延伸方向垂直于第二输送带325的延伸方向，指的是第一输送带323的延伸方向与第二输送带325的延伸方向之间的夹角包括但不局限于90°。在实际的工作中，允许存在一定的角度偏差，第一输送带323的延伸方向与第二输送带325的延伸方向之间设置的夹角范围为85°至95°。
如图4所示，本发明的实施例二中，裂缝变化监测装置还包括位于箱体内的收纳盒34，收纳盒34用于收纳基准样张18。
上述设置中，当接触式图像传感器装置10需要扫描基准样张18时，基准样张18才从收纳盒34内移出，通常情况下，基准样张18被收纳在收纳盒34内。这样，收纳盒34能够防止基准样张18完全暴露在空气中，能有效地避免基准样张18上粘染异物而影响其成像质量，从而降低了基准样张18的更换频率，延长了基准样张18的使用周期，进而降低了基准样张18的使用成本。
具体地，收纳盒34为由板材拼接而成，一端开口，内部形成空腔。空腔用于放置基准样张18，开口方便基准样张18收入收纳盒34或者从收纳盒34内移出。收纳盒34固定在裂缝变化监测装置的箱体内。
如图4所示，本发明的实施例二中，第一驱动部21和第二驱动部31共用一个控制装置40，这样，控制装置40能够分别控制第一驱动部21和第二驱动部31的启停，从而降低了控制成本，简化控制的程序，缩小了控制装置40的尺寸，节约了控制装置40的安装空间。
综上所述，可知，实施例二与实施例一的区别在于：实施例二中，增加了基准样张18、驱动基准样张18移动的第二驱动部31和第二传动部32以及收纳基准样张18的收纳盒34。另外，实施例二中，第一驱动部21和第二驱动部31共用一个控制装置40。
实施例二中的接触式图像传感器装置10与实施例一中的接触式图像传感器装置10的结构相同，此处不再赘述。
基于实施例二中的裂缝变化监测装置，如图9所示，本发明还提供一种根据裂缝变化监测装置进行清洁的清洁方法三，清洁方法三包括利用清洁装置20的清洁组件22清洁透光板14的表面的步骤S10。
根据上述步骤S10，清洁组件22能清除位于透光板14的朝向待检测位置处的表面上的异物。从而避免由于透光板14的朝向待检测位置处的表面上沾染的异物导致接触式图像传感器装置10无法正确地扫描待测物的情况发生，进而确保了接触式图像传感器装置10扫描的精度和扫描图像的质量。
清洁方法三还包括以下步骤：步骤S05：将基准样张18移动至透光板14以使基准样张18覆盖透光板14的步骤；步骤S06：扫描基准样张18以得到当前样张图像，将当前样张图像与预存的基准样张图像进行比较；步骤S08：判断透光板14上是否有灰尘，如果是，则执行步骤S10；如果否，则执行利用接触式图像传感器装置10扫描待检测位置处的墙面50和裂缝60的步骤。
当重复执行步骤S10的次数为N次，且N≥3时，清洁方法还包括报警步骤S40。
在步骤S05之前，清洁方法还包括利用接触式图像传感器装置10对待检测位置处的墙面50和裂缝60进行扫描以得到当前扫描图像的步骤S20和将当前扫描图像与预存的图像进行比较的步骤S30。
在步骤S30之后，清洁方法还包括判断透光板14上是否有灰尘的判断步骤，如果否，则执行保存当前扫描图像的步骤；如果是，则执行步骤S05。
图9示出了利用图3的裂缝变化监测装置进行清洁的第三清洁方法的流程图。
具体地，首先，执行扫描步骤S20，具体地，控制装置40接到清洁完成信号后，启动接触式图像传感器装置10，对墙面50和裂缝60进行扫描。得到扫描图像后，通过传输系统传输到控制装置40。
其次，利用控制装置40将当前扫描图像与预存的图像(基准图像或前次扫描图像)进行对比，即可完成图像对比步骤S30。
在完成图像对比步骤S30以后，通过对比当前扫描的图像和预存的图像的波形图，执行判断透光板14的表面是否有灰尘的判断步骤S35。判断的规则为：当前扫描的图像与预存的图像的波形图基本一致，则判断透光板14的表面没有灰尘，当前扫描的图像与预存的图像的波形图不一致，则判断透光板14的表面有灰尘。
当透光板14的表面没有灰尘时，接触式图像传感器装置10保存当前图像，之后，再对保存的当前图像进行分析和处理。
当透光板14的表面有灰尘时，执行基准样张18的送入步骤S05,控制装置40启动基准样张18，将其覆盖在接触式图像传感器装置10的透光板14处。
然后，执行接触式图像传感器装置10对基准样张18进行扫描的扫描基准样张18的步骤(该步骤称为“基准样张18的扫描步骤”)。
得到扫描图像后，通过传输系统传输到控制装置40。利用控制装置40将当前扫描的图像与预存的图像(基准图像或前次扫描图像)进行对比(该步骤称为“基准样张18的图像对比步骤”)。
在基准样张18的图像对比步骤完成后，执行基准样张18的判定步骤，通过对比当前扫描的图像和预存的图像的波形图，判断透光板14的表面是否有灰尘(判断步骤S08)。判断的规则：当前扫描的图像与预存的图像的波形图一致，则判断透光板14的表面没有灰尘，当前扫描的图像与预存的图像的波形图不一致，则判断透光板14的表面有灰尘。
当判断透光板14的表面没有灰尘时，控制装置40将基准样张18从透光板14的表面移走，放回收纳盒34内。之后，接触式图像传感器装置10扫描墙面50和裂缝60。然后，接触式图像传感器装置10保存当前图像，之后，再对保存的当前图像进行分析和处理。
当判断透光板14的表面有灰尘时，控制装置40启动清洁装置20对透光板14的表面进行清洁的清洁步骤S10。在执行清洁步骤S10前，确保基准样张18已移出透光板14的表面。
在清洁步骤S10完成后，重复上述基准样张18的扫描、基准样张18的图像对比和判断步骤S08。当再次判断透光板14的表面有灰尘时，重复上述清洁步骤S10、基准样张18的扫描、基准样张18的图像对比和判断步骤S08。当重复N次后，N为大于等于3次时，控制装置40则执行报警步骤，系统发出警报，由人工进行干预，操作人员可以根据情况判断是继续进行下一轮清理还是进行现场检查清理。如图13所示，下面详细阐述一下根据裂缝变化监测装置进行清洁的清洁方法四。
首先，执行基准样张18的送入步骤S05,具体地，控制装置40启动基准样张18，将基准样张18移动至透光板14，并将其覆盖在接触式图像传感器装置10的透光板14处。
其次，接触式图像传感器装置10对基准样张18进行扫描以得到当前样张图像(该步骤称为“基准样张18的扫描步骤”)。
得到扫描图像后，通过传输系统(有线或无线)传输到控制装置40。利用控制装置40将当前扫描的图像与预存的图像(基准图像或前次扫描图像)进行对比(该步骤称为“基准样张18的图像对比步骤”)。
在基准样张18的图像对比步骤完成后，执行基准样张18的判断步骤S08，通过对比当前扫描的图像和预存的图像的波形图，判断透光板14的表面是否有灰尘。判断的规则：当前扫描的图像与预存的图像的波形图一致，则判断透光板14的表面没有灰尘，当前扫描的图像与预存的图像的波形图不一致，则判断透光板14的表面有灰尘。
当判断透光板14的表面没有灰尘时，基准样张18从透光板14的表面移走，放回收纳盒34.接触式图像传感器装置10扫描墙面50和裂缝60。然后，接触式图像传感器装置10保存当前图像，之后，再对保存的当前图像进行分析和处理。
当判断透光板14的表面有灰尘时，控制装置40启动清洁装置20对透光板14的表面进行清洁的清洁步骤S10。在执行清洁步骤S10前，确保基准样张18已移出透光板14的表面。
在清洁步骤S10完成后，重复上述基准样张18的扫描、基准样张18的图像对比和基准样张18的判断步骤S08。当再次判断透光板14的表面有灰尘时，重复上述清洁步骤S10、基准样张18的扫描、基准样张18的图像对比和基准样张18的判断步骤S08。当重复N次后，N为大于等于3次时，控制装置40则执行报警步骤，系统发出警报，由人工进行干预，操作人员可以根据情况判断是继续进行下一轮清理还是进行现场检查清理。
需要说明的是，图10中的横坐标(X轴)代表标准扫描图像的像素点，单位为个，图11中的横坐标(X轴)代表当前扫描图像中的像素点，单位为个，图10和图11中的纵坐标(Y轴)均代表各像素点对应的输出电压值，单位为毫伏(mV)。虽然基准样张18平时放置在收纳盒34内，能有效防止基准样张18沾染污渍。然而，当基准样张18移出收纳盒34时，基准样张18有可能沾染污渍。因此，需要进一步判断污渍是否是沾染在基准样张18上。为此，在本发明附图中未示出的替代实施例中，可以设定相应的判断步骤。当上述检测结果判断为存在污渍后，可以由控制装置40驱动基准样张18沿图3所示的X轴方向(光电转换芯片线性排列方向)移动一定距离，正常来说，移动距离只要大于光电转换芯片(IC)的一个像素点的尺寸即可，例如，100DPI的IC，其每个像素点位0.25mm。但为了使效果明显，一般会移动1mm以上。如果图11中的C部也相应地移动了位置，则判断污渍是沾染在基准样张18上，需要人工更换。如果C部位置没有移动，则判断污渍是沾染在透光板14上的。当然，也可以沿着图3所示的Y轴方向驱动基准样张18，移动距离可以根据实际情况来确定，应保证基准样张18的边缘在接触式图像传感器装置10的扫描范围内。由于上述污渍的分布方向无法确定，可以先沿图3所示的X轴方向驱动基准样张18移动一段距离，再沿Y轴方向驱动基准样张18移动一段距离。
另外，可根据光电转换芯片13的各像素点的输出电压曲线，对基准样张18是否有污渍进行判断。如图12所示，横坐标(X轴)代表标准扫描图像的像素点，单位为个，纵坐标(Y轴)均代表各像素点对应的输出电压值，单位为毫伏(mV)。D是接触式图像传感器装置10的明输出，即光源点亮时，光电转换芯片的各像素点的输出电压曲线，E是接触式图像传感器装置10的暗输出，即光源不亮时，光电转换芯片13的各像素点的输出电压曲线。VEp(n)是第n点的明输出与暗输出的差值。VEp(n+1)是第n+1点，也就是相邻点的明输出与暗输出的差值。一般情况下，按照下列公式判断是否存在污渍。
U＝|(VEp(n+1)-VEp(n))/VEp(n)|×100％
如果U≥25％即可判断为有污渍。
当然，25％这个数值也不是固定的，可以根据实际情况进行确定。
图9和图13的清洁方法的区别点在于：图9在图13的基础上增加了图8的清洁方法中的扫描步骤S20、图像对比步骤S30、判断步骤S35。在实际的操作过程中，可以根据实际需要选择不同的清洁方法。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：第一驱动部能驱动第一主动轮转动，从而带动皮带在第一主动轮和第一从动轮之间往复移动，由于清洁组件固定在皮带上，皮带带动清洁组件相对于透光板移动，这样，能清除位于透光板的朝向待检测位置处的表面上的异物。从而避免由于透光板的朝向待检测位置处的表面上沾染的异物导致接触式图像传感器装置无法正确地扫描待测物的情况发生，进而确保了接触式图像传感器装置扫描的精度和扫描图像的质量。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种接触式图像传感器装置，其特征在于，所述接触式图像传感器装置(10)包括：
框体(11)；
透光板(14)，与所述框体(11)连接并形成容纳腔；
光源(12)，位于所述容纳腔内，所述光源(12)用于照射待检测位置处的墙面(50)和裂缝(60)；
光学透镜(17)，位于所述容纳腔内，所述光学透镜(17)的外周设有至少一个所述光源(12)；
光电转换芯片(13)，与所述光学透镜(17)对应设置，所述光电转换芯片(13)用于将所述光学透镜(17)发出的光信号转换成电信号；
清洁装置(20)，包括第一驱动部(21)和与所述第一驱动部(21)连接的清洁组件(22)，在所述第一驱动部(21)的驱动作用下，所述清洁组件(22)相对于所述透光板(14)运动，从而能够清除位于所述透光板(14)的朝向所述待检测位置处的表面上的异物。
2.根据权利要求1所述的接触式图像传感器装置，其特征在于，所述清洁组件(22)还包括第一传动部(23)，所述清洁组件(22)和所述第一驱动部(21)均与所述第一传动部(23)连接，所述清洁组件(22)相对于所述透光板(14)可移动地设置。
3.根据权利要求2所述的接触式图像传感器装置，其特征在于，所述第一传动部(23)包括：
第一主动轮(231)，与所述第一驱动部(21)连接；
第一从动轮(232)；
皮带(233)，套设在所述第一主动轮(231)和所述第一从动轮(232)外周，所述清洁组件(22)与所述皮带(233)连接；
或者，所述第一传动部(23)包括：
主动齿轮，与所述第一驱动部(21)连接；
从动齿轮；
链条，所述主动齿轮和所述从动齿轮均与所述链条啮合设置，所述清洁组件(22)与所述链条连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触式图像传感器装置，其特征在于，所述清洁组件(22)包括：
基板(221)，与所述第一驱动部(21)连接；
清洁件(222)，与所述基板(221)连接。
5.一种裂缝变化监测装置，其特征在于，所述裂缝变化监测装置包括：
箱体，所述箱体具有检测面，所述检测面贴合设置在所述待检测位置处；
接触式图像传感器装置，位于所述箱体内；其中，所述接触式图像传感器装置为权利要求1至4中任一项所述的接触式图像传感器装置(10)。
6.根据权利要求5所述的裂缝变化监测装置，其特征在于，所述裂缝变化监测装置还包括基准样张(18)，所述基准样张(18)相对于所述透光板(14)可移动地设置。
7.根据权利要求6所述的裂缝变化监测装置，其特征在于，所述裂缝变化监测装置还包括：
第二驱动部(31)，位于所述箱体内；
第二传动部(32)，位于所述箱体内，且所述第二传动部(32)与所述第二驱动部(31)连接；
放置板(33)，位于所述箱体内，与所述第二传动部(32)连接；所述基准样张(18)设置在所述放置板(33)处，在所述第二驱动部(31)的驱动作用下，所述第二传动部(32)带动所述放置板(33)直线运动。
8.根据权利要求7所述的裂缝变化监测装置，其特征在于，所述第二传动部(32)包括：
第二主动轮(321)，与所述第二驱动部(31)连接；
第二从动轮(322)，与所述第二主动轮(321)间隔设置；
第一输送带(323)，套设在所述第二主动轮(321)和所述第二从动轮(322)外周；
第三从动轮(324)，与所述第二从动轮(322)间隔设置；
第二输送带(325)，设在所述第二从动轮(322)和所述第三从动轮(324)外周，所述第一输送带(323)的延伸方向垂直于所述第二输送带(325)的延伸方向，所述放置板(33)与所述第二输送带(325)连接。
9.根据权利要求6所述的裂缝变化监测装置，其特征在于，所述裂缝变化监测装置还包括位于所述箱体内的收纳盒(34)，所述收纳盒(34)用于收纳所述基准样张(18)。
10.根据权利要求5所述的裂缝变化监测装置，其特征在于，所述裂缝变化监测装置还包括控制装置(40)，所述控制装置(40)与所述第一驱动部(21)无线或者有线连接。
11.根据权利要求5所述的裂缝变化监测装置，其特征在于，所述清洁组件(22)还包括第一传动部(23)，第一传动部(23)的第一主动轮(231)和第一从动轮(232)均与所述箱体连接。
12.一种利用权利要求1至4中任一项所述的接触式图像传感器装置进行清洁的清洁方法，其特征在于，所述清洁方法包括以下利用所述清洁装置(20)的清洁组件(22)对所述透光板(14)的表面进行清洁的步骤S10。
13.根据权利要求12所述的清洁方法，其特征在于，所述清洁方法还包括利用所述接触式图像传感器装置(10)对所述待检测位置处的墙面(50)和裂缝(60)进行扫描以得到当前扫描图像的步骤S20和将所述当前扫描图像与预存的图像进行比较的步骤S30。
14.根据权利要求13所述的清洁方法，其特征在于，在所述步骤S30之后，所述清洁方法还包括判断所述透光板(14)的表面是否有灰尘的判断步骤S35，如果否，则执行保存所述当前扫描图像的步骤；如果是，则重复执行所述步骤S10。
15.根据权利要求14所述的清洁方法，其特征在于，在所述判断步骤S35之后，所述清洁方法还包括判断所述步骤S10的循环次数N是否大于等于3的步骤，如果是，则执行报警步骤S40，如果否，则继续执行所述步骤S10。
16.一种根据权利要求5至11中任一项所述的裂缝变化监测装置进行清洁的清洁方法，其特征在于，所述清洁方法包括利用所述清洁装置(20)的清洁组件(22)清洁所述透光板(14)的表面的步骤S10。
17.根据权利要求16所述的清洁方法，其特征在于，所述清洁方法还包括以下步骤：
步骤S05：将基准样张(18)移动至所述透光板(14)以使所述基准样张(18)覆盖所述透光板(14)的步骤；
步骤S06：扫描所述基准样张(18)以得到当前样张图像，将所述当前样张图像与预存的基准样张图像进行比较；
步骤S08：判断所述透光板(14)上是否有灰尘，如果是，则执行所述步骤S10；如果否，则执行利用所述接触式图像传感器装置(10)扫描待检测位置处的墙面(50)和裂缝(60)的步骤。
18.根据权利要求17所述的清洁方法，其特征在于，当重复执行所述步骤S10的次数为N次，且N≥3时，所述清洁方法还包括报警步骤S40。
19.根据权利要求17所述的清洁方法，其特征在于，在所述步骤S05之前，所述清洁方法还包括利用所述接触式图像传感器装置(10)对所述待检测位置处的墙面(50)和裂缝(60)进行扫描以得到当前扫描图像的步骤S20和将所述当前扫描图像与预存的图像进行比较的步骤S30。
20.根据权利要求19所述的清洁方法，其特征在于，在所述步骤S30之后，所述清洁方法还包括判断所述透光板(14)上是否有灰尘的判断步骤，如果否，则执行保存所述当前扫描图像的步骤；如果是，则执行所述步骤S05。
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