CN110906878A - 一种裂缝或变形监测系统及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种裂缝或变形监测系统及其监测方法，所述系统包括用于贴设裂缝或变形周边的监测标签，用于对监测标签进行信息采集的移动终端；用于接收处理所述移动终端的数据及图像信息的后台服务器，本发明的有益效果体现在：通过监测标签上的信息码与后台服务器数据绑定，能够有效同步相关信息，使监测更加实时和智能；单幅图像中存在多个标定栅格区域，能够有效提高单幅图像的测量精度。系统中的移动终端可与机械臂、机器人、无人机等设备相结合，实现全自动测量，增强系统的拓展性。测量现场只需要粘贴监测标签，移动终端设备便携，操作简单，测量成本低、效率高。
Description
技术领域
本发明属于建筑监测技术领域，具体涉及一种裂缝或变形监测系统及其监测方法。
背景技术
裂缝或变形测量是建筑结构安全监测和事故预防的重要组成之一，随着科学技术的不断发展，传统的人工监测裂缝或变形方法已不能满足需求。机器视觉的引入，简化了测量工作，提高了测量精度。
现有的测量一般通过工业相机对测量目标进行拍摄标定，然后对目标进行计算。但目前的测量方法中，由于工业相机与测量目标的位置固定，灵活性相对较差；且工业相机价格昂贵，接口多种多样，安装上存在局限性，所以在某些工程中实施依旧比较困难。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种裂缝或变形监测系统及其监测方法，所述裂缝或变形可以在墙体、地面、桥梁等位置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种裂缝或变形监测系统，包括
监测标签，用于贴设裂缝或变形周边；所述监测标签至少包括有两个；
移动终端，用于对监测标签进行图像信息采集；
后台服务器，与所述移动终端双向电性连接，用于接收处理所述移动终端的数据及图像信息。
优选地，每个所述监测标签尺寸相同，且所述监测标签上设置有信息码。
优选地，所述监测标签上设置有标定栅格线。
优选地，所述信息码为二维码或条形码。
优选地，所述监测标签的数量为偶数。
优选地，以上所述的一种裂缝或变形监测系统的监测方法，包括如下步骤，
S1、制作包含信息码与标定栅格的监测标签，对已有监测标签进行准确再标定，以获取监测标签的栅格参数及尺寸等信息，并将信息与监测标签的ID关联存储至监测后台服务器；
S2、将两个或两个以上监测标签粘贴在需监测的裂缝或变形位置周侧；
S3、使用移动终端采集包含监测标签在内的裂缝或变形区域的完整图像，并通过Internet上传至与其电性连接的后台服务器；
S4、后台服务器对获取的图像进行处理分析并保存显示。
优选地，所述方法还包括进一步精确监测步骤，其包括,
S5、在不同时间，对同一裂缝或变形位置重复S3和S4，以更有效监测其变化量；
S6、在移动终端对监测对象的信息进行编辑，并实时传输与后台服务器同步。
优选地，所述S4包括如下步骤，
S41、根据图像中不同位置多个监测标签上的栅格图像，结合后台服务器中与所述监测标签ID关联的标定信息，实现移动终端采集设备的实时标定，获取其内部、外部参数，校正采集过程中产生的畸变，并获取物理尺寸与像素尺寸比；
S42、在校正后的图像中，对各监测标签之间的位置进行测算，获取图像中多个监测标签的相对像素距离，并根据S41中标定信息参数例如相机焦距，旋转、平移矩阵等，将像素距离转化为实际物理尺寸；
S43、将测量分析的结果数据和采集的图像根据每个特定ID储存在相应的数据列表中，以供后续的历史数据查看和分析；
S44、监测系统的后台服务器与移动终端通过Internet连接，将实时测量结果和历史信息展现在移动终端上。
优选地，所述S41中内部参数包括相机焦距、主点坐标，所述外部参数包括相机与目标区域的距离、平移向量和旋转矩阵。
本发明的有益效果体现在：
1、通过监测标签上的信息码与后台服务器数据绑定，能够有效同步相关信息，使监测更加实时和智能；
2、单幅图像中存在多个标定栅格区域，能够有效提高单幅图像的测量精度。
3、系统中的移动终端可与机械臂、机器人、无人机等设备相结合，实现全自动测量，增强系统的拓展性。
4、测量现场只需要粘贴监测标签，移动终端设备便携，操作简单，测量成本低、效率高。
5、该系统对于移动终端限制较小，仅需要能够连接Internet的设备，就能采集图像。
附图说明
图1：本发明监测系统的结构示意图。
图2：本发明的监测标签结构示意图。
图3：本发明的监测方法流程图。
图4：本发明对于较长测程的裂缝或变形的监测分析方法示意图。
具体实施方式
以下结合实施例具体阐述本发明的技术方案，本发明揭示了一种裂缝或变形监测系统，结合图1-图2所示，所述系统包括，
用于贴设裂缝或变形3周边的监测标签2、用于对监测标签进行信息采集的移动终端4、用于接收处理所述移动终端4的数据及图像信息的后台服务器1，所述后台服务器1与所述移动终端4电性连接。每个所述监测标签2尺寸相同，且所述监测标签2上设置有信息码5。所述信息码5为二维码或条形码。所述监测标签2上设置有标定栅格线6。为了完整的采集裂缝或变形3，所述监测标签2的数量为偶数，即至少包括有两个，其中，图1中采用了4个监测标签。
所述移动终端4至少设置有一个，由于移动终端和后台服务器1之间电性连接，为了提高监测效率，所述移动终端4可以采用多个，以同时对不同的裂缝或变形进行实时的监测。
结合图3-图4所示，本发明还揭示了以上所述的一种裂缝或变形监测系统的监测方法，包括如下步骤，
S1、制作包含信息码与标定栅格的监测标签，对已有监测标签进行准确再标定，以获取监测标签的栅格参数及尺寸等信息，并将信息与监测标签的ID关联存储至监测后台服务器；
S2、将两个或两个以上监测标签粘贴在需监测的裂缝或变形位置周侧；
S3、使用移动终端采集包含监测标签在内的裂缝或变形区域的完整图像，并通过Internet上传至与其电性连接的后台服务器；本发明如在环境光较暗的情况下仅仅需要通过移动终端设备上自带的照明设备或附带光源进行补光，便可进行测量。
S4、后台服务器对获取的图像进行处理分析并保存显示。
具体的，S41、根据图像中不同位置的多个监测标签上的栅格图像，结合后台服务器中与所述监测标签ID关联的标定信息，实现移动终端采集设备的实时标定，获取其内部、外部参数，校正采集过程中产生的畸变，并获取物理尺寸与像素尺寸比（mm/pixel）；所述内部参数包括相机焦距、主点坐标等，所述外部参数包括相机与目标区域的距离、平移向量和旋转矩阵。
S42、在校正后的图像中，对各监测标签之间的位置进行测算，获取图像中多个监测标签的相对像素距离，并根据上述标定参数，例如相机焦距，旋转、平移矩阵等，将像素距离转化为实际物理尺寸；
S43、将测量分析的结果数据和采集的图像根据每个特定ID储存在相应的数据列表中，以供后续的历史数据查看和分析；
S44、监测系统的后台服务器与移动终端通过Internet连接，将实时测量结果和历史信息展现在移动终端上。
一般情况下，通过移动终端可以一次对裂缝或变形进行图像的完整采集。当无法一次进行时，即对于较长测程的测量，可通过多次粘贴监测标签，并结合图像拼接实现。如图4所示，分别对裂缝或变形进行两次采集，第一次采集成图像7，第二次采集成图像9，将两次采集到的图像矫正到统一成像平面，测量出每段裂缝或变形的变形量，去除裂缝或变形的重叠区域8，最终拼接成一条长的裂缝或变形的测量图。
S5、在不同时间，对同一裂缝或变形位置重复S3和S4，以更有效监测其变化量；
S6、在移动终端对监测对象的信息进行编辑，并实时传输与后台服务器同步。
当然本发明尚有多种具体的实施方式，在此就不一一列举。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种裂缝或变形监测系统，其特征在于：包括
监测标签，用于贴设裂缝或变形周边；所述监测标签至少包括有两个；
移动终端，用于对监测标签进行图像信息采集；
后台服务器，与所述移动终端双向电性连接，用于接收处理所述移动终端的数据及图像信息。
2.如权利要求1所述的一种裂缝或变形监测系统，其特征在于：每个所述监测标签尺寸相同，且所述监测标签上设置有信息码。
3.如权利要求2所述的一种裂缝或变形监测系统，其特征在于：所述监测标签上设置有标定栅格线。
4.如权利要求3所述的一种裂缝或变形监测系统，其特征在于：所述信息码为二维码或条形码。
5.如权利要求1所述的一种裂缝或变形监测系统，其特征在于：所述移动终端至少设置有一个。
6.如权利要求5所述的一种裂缝或变形监测系统，其特征在于：所述监测标签的数量为偶数。
7.如权利要求1所述的一种裂缝或变形监测系统的监测方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、制作包含信息码与标定栅格的监测标签，对已有监测标签进行准确再标定，以获取监测标签的栅格参数及尺寸等信息，并将信息与监测标签的ID关联存储至监测后台服务器；
S2、将两个或两个以上监测标签粘贴在需监测的裂缝或变形位置周侧；
S3、使用移动终端采集包含监测标签在内的裂缝或变形区域的完整图像，并通过Internet上传至与其电性连接的后台服务器；
S4、后台服务器对获取的图像进行处理分析并保存显示。
8.如权利要求7所述的一种裂缝或变形监测系统的监测方法，其特征在于：所述方法还包括进一步精确监测步骤，其包括,
S5、在不同时间，对同一裂缝或变形位置重复S3和S4，以更有效监测其变化量；
S6、在移动终端对监测对象的信息进行编辑，并实时传输与后台服务器同步。
9.如权利要求8所述的一种裂缝或变形监测系统的监测方法，其特征在于：所述S4包括如下步骤，
S41、根据图像中不同位置的多个监测标签上的栅格图像，结合后台服务器中与所述监测标签ID关联的标定信息，实现移动终端采集设备的实时标定，获取其内部、外部参数，校正采集过程中产生的畸变，并获取物理尺寸与像素尺寸比；
S42、在校正后的图像中，对各监测标签之间的位置进行测算，获取图像中多个监测标签的相对像素距离，并根据S41中的标定参数将像素距离转化为实际物理尺寸；
S43、将测量分析的结果数据和采集的图像根据每个特定ID储存在相应的数据列表中，以供后续的历史数据查看和分析；
S44、监测系统的后台服务器与移动终端通过Internet连接，将实时测量结果和历史信息展现在移动终端上。
10.如权利要求9所述的一种裂缝或变形监测系统的监测方法，其特征在于：所述S41中内部参数包括相机焦距、主点坐标，所述外部参数包括相机与目标区域的距离、平移向量和旋转矩阵。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112378338A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-19 | 上海里莱技术服务中心 | 一种基于Hough变换的外螺纹检测方法 |
| CN113744182A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-12-03 | 宁波市水库管理中心 | 一种基于二维码定位技术的监测复杂裂缝变化状态的方法 |
| CN117309903A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-12-29 | 青岛峻海物联科技有限公司 | 一种隧道内缺陷定位方法及装置 |
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