CN114739310A - 一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，涉及土木工程结构安全检测技术领域，旨在实现测量结构在一定变形范围内的最大拉压应变，用于拉、压应变检测，技术方案是：封装结构连接第一固定支座和第二固定支座、限位装置，最大拉应变位移敏感结构与最大压应变位移敏感结构外部均与限位装置相连接，内部均设阻尼和参考探针，显微镜底部设有摄像头；本发明中的套管仅能单向移动，可直接测得最大拉压应变值，操作简单便捷；采用数字摄像头和数字信号采集数据，构造简单，成本低，传感器抗电磁干扰能力强；可用不同的摄像头模块或智能手机摄像头分别采集同一测点传感器数据；该传感器内置敏感结构与封装结构简单，耐久性好，使用方便。

Description

一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器

技术领域

本发明涉及土木工程结构安全检测技术领域，具体为一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器。

背景技术

应变是反映结构状态的一个重要参数，对于评估结构构件的力学性能、失效行为、裂纹开展和残余应力具有重要意义。其中，结构发生的最大应变值参数最值得关注，因为往往通过最大应变值与现有理论的比较来对结构的安全状态进行分析和判断。所以，获得结构在荷载作用下的应变信息尤其是最大应变值具有重要研究价值。

现有的应变传感器包括电阻应变片、光纤传感器、振弦式应变计等，但这些传感器获取最大拉压应变值基本都是通过建立连续的应变监测系统，在长期监测结果中甄选出极值。而长期监测会产生大量数据信息，导致数据分析处理较为繁琐，同时数据的传输记录较为困难。若针对具体结构的应变进行非连续测量的检测，则只能够得到在该检测时间点对应的结构当前的应变值。这对处于动力荷载作用下的结构来说，就无法获取在结构各次测量时间点之外可能发生的比各次检测应变还要大的结构最大拉压应变信息。目前尚未存在一种低成本、便捷式的检测结构的最大拉压应变参数的技术手段。

为了解决低成本采集结构最大拉压应变信息的难题，本发明提供了一种使用方便、精度高、测量成本低的基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，可以直接测量和记录结构在一段时间内发生的最大应变值。

发明内容

针对已有应变传感技术存在的难以实现应变低成本采集以及长期监测将产生大量数据导致分析处理较为繁琐、传输记录较为困难的问题，本发明提出了一种新型的基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器。其特征在于，将应变传感标距内的最大拉、压应变变化所对应的位移量，通过最大拉、压位移敏感结构转换成可以用显微镜视觉测量的位移，从而实现传感标距内应变的测量。该传感器的应变分辨率可以达到10^-6级别，且本传感器可以直接测量和记录结构在一段时间内发生的最大应变值，结构简单安装方便，能够降低最大拉压应变检测成本，拓宽最大拉压应变检测在实际结构中的应用前景。

为了实现上述目的，本发明公开了一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，采用的技术方案是，包括第一固定支座、参考探针、显微镜、摄像头、第二固定支座、阻尼、最大拉应变位移敏感结构、最大压应变位移敏感结构、限位装置、封装结构，该传感器仅用于测量最大拉、压应变，能够便捷、直接、清楚地记录结构在一段时间内发生变形的最大数值，所述封装结构左右两端分别连接所述第一固定支座和所述第二固定支座，内部设有所述限位装置，顶部设有开口，所述最大拉应变位移敏感结构的外部、所述最大压应变位移敏感结构的外部均与所述限位装置相连接，所述最大拉应变位移敏感结构的内部、所述最大压应变位移敏感结构的内部均设有所述阻尼和所述参考探针，所述显微镜底部设有所述摄像头，所述摄像头和所述开口位置相对应；所述显微镜用于将应变传感器传感标距内对应应变变化的微小视觉标靶的相对移动位移进行数十倍放大，得到视觉标靶位移变化微小视野图像，以便后续采用摄像头进行视觉数据采集处理，分别得到传感标距内的最大拉、压应变引起的位移变化，从而得到传感标距内的最大拉、压应变；所述最大拉应变位移敏感结构的功能是将应变传感标距两端点之间的最大拉应变引起的位移变化转换成局部位置的视觉标靶之间的相对位移变化，将所得相对位移变化除以传感器的传感标距，就得到了传感标距内的最大拉应变；所述最大压应变位移敏感结构的功能是将应变传感标距两端点之间的最大压应变引起的位移变化转换成局部位置的视觉标靶之间的相对位移变化，将所得相对位移变化除以传感器的传感标距，就得到了传感标距内的最大压应变；所述摄像头的功能是进行视觉标靶相对位置变化的图片、视频的信息采集，所述限位装置用于减小传感器内部构件的位置固定误差和利于内部构件的安放，同时确保最大拉、压应变位移敏感结构的稳定，所述封装结构对传感器的主要构件进行封装保护，所述固定支座将传感器固定到所测物体上，以产生同步应变变化。

作为本发明的一种优选技术方案，所述最大拉应变位移敏感结构包括参考探针、参考标记尺、拉应变标记点、拉应变套管、拉应变滑动探针；所述参考探针和所述第一固定支座相连接，且一端固定有所述参考标记尺，所述参考标记尺中标注有微小视觉标靶，形状为矩形或者圆形等，该标靶为已知几何尺寸的视觉标靶，用于建立摄像头测量的像素位移与真实位移的对应关系；所述拉应变套管内设有所述拉应变滑动探针，且在两者间隙内设有所述阻尼，所述阻尼可选用橡胶或毛绒等具有阻尼性质的材料，用于增大摩擦，确保探针在套管中的稳定滑动，并在传感器竖直放置时能够稳定保持在正确位置，所述拉应变套管与所述第二固定支座相连接；所述拉应变标记点位于所述拉应变滑动探针一端，所述拉应变标记点中标注有微小视觉标靶，形状为矩形或者圆形等，所述第一固定支座与所述第二固定支座之间的最大伸长位移，即为所述参考标记尺上的微小视觉标靶与所述拉应变标记点上的微小视觉标靶之间的相对位移；当传感器在初始状态时，所述参考探针与所述拉应变滑动探针上均设有钩状结构，且两个所述钩状结构互相接触；当最大伸长量位移发生时，所述参考探针与所述拉应变滑动探针上的所述钩状结构互相钩挂，固定于所述参考探针一端的所述钩状结构拉动固定于所述拉应变滑动探针一端的所述钩状结构移动到最大伸长位移量的对应位置；当小于最大伸长量的位移发生时，所述参考探针与所述拉应变滑动探针上的所述钩状结构无法接触，直到有新的最大伸长量位移发生，才会将所述拉应变滑动探针带动到新的最大伸长量对应位置，从而实现了对最大伸长量以及与其对应的最大拉应变的测量；当压缩的位移发生时，所述参考探针与所述拉应变滑动探针之间设有预留空间，不接触，进而不会干扰测量结果。

作为本发明的一种优选技术方案，所述最大压应变位移敏感结构包括参考探针、参考标记尺、压应变标记点、压应变套管、压应变滑动探针；所述参考探针和所述第一固定支座相连接，且一端固定有所述参考标记尺，所述参考标记尺中标注有微小视觉标靶，形状为矩形或圆形等，该标靶为已知几何尺寸的视觉标靶，用于建立摄像头测量的像素位移与真实位移的对应关系；所述压应变套管内设有所述压应变滑动探针，且在两者间隙内设有所述阻尼，如橡胶或毛绒等具有阻尼性质的材料，增大摩擦，确保探针在套管中的稳定滑动，并在传感器竖直放置时能够稳定保持在正确位置，所述压应变套管与第二固定支座相连接；所述压应变标记点位于所述压应变滑动探针一端，所述压应变标记点中标注有微小视觉标靶，形状为矩形或圆形等，所述第一固定支座与所述第二固定支座之间的最大伸长位移，即为所述参考标记尺上的微小视觉标靶与所述压应变标记点上的微小视觉标靶之间的相对位移；当传感器在初始状态时，所述参考探针与压应变滑动探针上均设有钩状结构，且两个所述钩状结构互相接触；当最大压缩位移发生时，所述参考探针与所述压应变滑动探针上的所述钩状结构互相钩挂，所述参考探针带动所述压应变滑动探针移动到最大压缩位移量的对应位置；当小于最大压缩量的位移发生时，所述参考探针与所述压应变滑动探针无法接触，直到有新的最大压缩位移发生，才会将压应变滑动探针带动到新的最大压缩量对应位置，从而实现了对最大压缩量以及与其对应的最大压应变的测量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述显微镜的视野几何尺寸直径为5毫米，放大倍率为20倍，并且所述显微镜的视野内具有清晰的所述参考标记尺与所述压应变标记点的成像或者所述参考标记尺与拉应变标记点的成像；所述显微镜可根据检测的功能需求与摄像头模块或智能手机摄像头进行搭配使用。

作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像头采用带光源补光的摄像头模块或智能手机摄像头，进而进行最大拉压应变的检测。

作为本发明的一种优选技术方案，所述封装结构包括封装内部套管、封装外部套管；所述封装内部套管和所述参考探针的一端通过所述第一固定支座固定于被测物体上；所述封装外部套管的一端通过所述第二固定支座固定于被测物体上；所述封装内部套管外径小于所述封装外部套管的内径，保证内外套管顺畅相对移动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述限位装置包括限位平台、限位孔；所述限位平台只允许所述参考探针穿过并仅在传感器纵轴方向做伸缩运动，在传感器横轴方向两个维度限制所述参考探针的活动，以减少所述参考探针在传感器内的弯曲变形；所述限位孔连接所述最大拉应变位移敏感结构和所述最大压应变位移敏感结构，所述限位孔内设有所述压应变套管和所述拉应变套管，所述限位孔用于固定支撑所述压应变套管和所述拉应变套管，保证所述压应变滑动探针和所述拉应变滑动探针只能在传感器纵轴方向移动，所述限位平台和所述限位孔共同作用，保证所述参考标记尺和所述拉应变标记点与所述压应变标记点在同一水平面上，所述限位平台和所述限位孔固定于所述封装内部套管的内侧。

作为本发明的一种优选技术方案，最大位移变化除以所述第一固定支座和所述第二固定支座之间的距离即为测量标距范围内的最大拉应变或者最大压应变，结构物变形带动与之固定连接的两个固定支座产生移动位移，两个固定支座带动所述参考探针和所述参考标记尺分别与所述拉应变滑动探针上的所述拉应变标记点或所述压应变滑动探针上的所述压应变标记点产生相对的最大拉伸或压缩位移变化。

本发明的有益效果：本发明通过装置的巧妙设计，因为套管仅可以单向移动，具备同时检测拉压应变的能力，即在量程允许的范围内可以直接测得结构在一段时间内发生的最大拉压应变值，简化繁琐的监测过程和数据处理过程，使得数据的采集、记录、分析和传输变得尤为便捷；采用数字摄像头检测采集数据，数据采集与分析系统构造简单，尤其是可以应用智能手机摄像头采集，成本低；基于数字信号采集，传感器的抗电磁干扰能力强；针对临时的最大拉压应变检测，可以用不同的摄像头模块或智能手机摄像头分别采集同一测点传感器数据得到最大拉压应变；该传感器内置敏感结构与传感器封装结构简单，耐久性好，使用方便。

附图说明

图1为本发明正视图的结构示意图；

图2为本发明俯视图的结构示意图；

图3为本发明A-A剖面图的结构示意图；

图4为本发明B-B剖面图的结构示意图；

图5为本发明视觉检测区域详图的结构示意图。

图中：1、第一固定支座；2、封装内部套管；3、封装外部套管；4、参考探针；5、限位平台；6、显微镜；7、参考标记尺；8、摄像头；9、钩状结构；10、压应变标记点；11、拉应变标记点；12、压应变套管；13、拉应变套管；14、压应变滑动探针；15、拉应变滑动探针；16、限位孔；17、第二固定支座；18、阻尼。

具体实施方式

实施例1

如图1至图5所示，本发明公开了一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，采用的技术方案是，包括第一固定支座1、参考探针4、显微镜6、摄像头8、第二固定支座17、阻尼18、最大拉应变位移敏感结构、最大压应变位移敏感结构、限位装置、封装结构，该传感器仅用于测量最大拉、压应变，能够便捷、直接、清楚地记录结构在一段时间内发生变形的最大数值，所述封装结构左右两端分别连接所述第一固定支座1和所述第二固定支座17，内部设有所述限位装置，顶部设有开口，所述最大拉应变位移敏感结构的外部、所述最大压应变位移敏感结构的外部均与所述限位装置相连接，所述最大拉应变位移敏感结构的内部、所述最大压应变位移敏感结构的内部均设有所述阻尼18和所述参考探针4，所述显微镜6底部设有所述摄像头8，所述摄像头8和所述开口位置相对应；所述显微镜6用于将应变传感器传感标距内对应应变变化的微小视觉标靶的相对移动位移进行数十倍放大，得到视觉标靶位移变化微小视野图像，以便后续采用摄像头进行视觉数据采集处理，分别得到传感标距内的最大拉、压应变引起的位移变化，从而得到传感标距内的最大拉、压应变；所述最大拉应变位移敏感结构的功能是将应变传感标距两端点之间的最大拉应变引起的位移变化转换成局部位置的视觉标靶之间的相对位移变化，将所得相对位移变化除以传感器的传感标距，就得到了传感标距内的最大拉应变；所述最大压应变位移敏感结构的功能是将应变传感标距两端点之间的最大压应变引起的位移变化转换成局部位置的视觉标靶之间的相对位移变化，将所得相对位移变化除以传感器的传感标距，就得到了传感标距内的最大压应变；所述摄像头8的功能是进行视觉标靶相对位置变化的图片、视频的信息采集，所述限位装置用于减小传感器内部构件的位置固定误差和利于内部构件的安放，同时确保最大拉、压应变位移敏感结构的稳定，所述封装结构对传感器的主要构件进行封装保护，所述固定支座将传感器固定到所测物体上，以产生同步应变变化。

作为本发明的一种优选技术方案，所述最大拉应变位移敏感结构包括参考探针4、参考标记尺7、拉应变标记点11、拉应变套管13、拉应变滑动探针15；所述参考探针4主体采用12毫米×4毫米矩形截面的刚度较高的材料制成，所述拉应变滑动探针15采用3毫米直径圆形截面的刚度较高的材料制成，所述参考探针4和所述第一固定支座1相连接，且一端固定有所述参考标记尺7，所述参考标记尺7中标注有微小视觉标靶，形状为矩形，该标靶为已知几何尺寸的视觉标靶，用于建立摄像头测量的像素位移与真实位移的对应关系；所述拉应变套管13内设有所述拉应变滑动探针15，且在两者间隙内设有所述阻尼18，所述阻尼18选用橡胶，用于增大摩擦，确保探针在套管中的稳定滑动，并在传感器竖直放置时能够稳定保持在正确位置，所述拉应变套管13与所述第二固定支座17相连接；所述拉应变标记点11位于所述拉应变滑动探针15一端，所述拉应变标记点11中标注有微小视觉标靶，形状为圆形，所述第一固定支座1与所述第二固定支座17之间的最大伸长位移，即为所述参考标记尺7上的微小视觉标靶与所述拉应变标记点11上的微小视觉标靶之间的相对位移；当传感器在初始状态时，所述参考探针4与所述拉应变滑动探针15上均设有钩状结构9，且两个所述钩状结构9互相接触；当最大伸长量位移发生时，所述参考探针4与所述拉应变滑动探针15上的所述钩状结构9互相钩挂，固定于所述参考探针4一端的所述钩状结构9拉动固定于所述拉应变滑动探针15一端的所述钩状结构9移动到最大伸长位移量的对应位置；当小于最大伸长量的位移发生时，所述参考探针4与所述拉应变滑动探针15上的所述钩状结构9无法接触，直到有新的最大伸长量位移发生，才会将所述拉应变滑动探针15带动到新的最大伸长量对应位置，从而实现了对最大伸长量以及与其对应的最大拉应变的测量；当压缩的位移发生时，所述参考探针4与所述拉应变滑动探针15之间设有预留空间，不接触，进而不会干扰测量结果。

作为本发明的一种优选技术方案，所述最大压应变位移敏感结构包括参考探针4、参考标记尺7、压应变标记点10、压应变套管12、压应变滑动探针14；所述参考探针4主体采用12毫米×4毫米矩形截面的刚度较高的材料制成，所述压应变滑动探针14采用3毫米直径圆形截面的刚度较高的材料制成，所述参考探针4和所述第一固定支座1相连接，且一端固定有所述参考标记尺7，所述参考标记尺7中标注有微小视觉标靶，形状为圆形，该标靶为已知几何尺寸的视觉标靶，用于建立摄像头测量的像素位移与真实位移的对应关系；所述压应变套管12内设有所述压应变滑动探针14，且在两者间隙内设有所述阻尼18，如毛绒，增大摩擦，确保探针在套管中的稳定滑动，并在传感器竖直放置时能够稳定保持在正确位置，所述压应变套管12与第二固定支座17相连接；所述压应变标记点10位于所述压应变滑动探针14一端，所述压应变标记点10中标注有微小视觉标靶，形状为矩形，所述第一固定支座1与所述第二固定支座17之间的最大伸长位移，即为所述参考标记尺7上的微小视觉标靶与所述压应变标记点10上的微小视觉标靶之间的相对位移；当传感器在初始状态时，所述参考探针4与压应变滑动探针14上均设有钩状结构9，且两个所述钩状结构9互相接触；当最大压缩位移发生时，所述参考探针4与所述压应变滑动探针14上的所述钩状结构9互相钩挂，所述参考探针4带动所述压应变滑动探针14移动到最大压缩位移量的对应位置；当小于最大压缩量的位移发生时，所述参考探针4与所述压应变滑动探针14无法接触，直到有新的最大压缩位移发生，才会将压应变滑动探针14带动到新的最大压缩量对应位置，从而实现了对最大压缩量以及与其对应的最大压应变的测量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述显微镜6的视野几何尺寸直径为5毫米，放大倍率为20倍，并且所述显微镜6的视野内具有清晰的所述参考标记尺7与所述压应变标记点10的成像或者所述参考标记尺7与拉应变标记点11的成像；所述显微镜6可根据检测的功能需求与摄像头模块或智能手机摄像头进行搭配使用。

作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像头8采用带光源补光的摄像头模块或智能手机摄像头，用于对所述参考标记尺7与拉、压两类应变标记点位置变化进行图像采集，进而进行最大拉压应变的检测，。

作为本发明的一种优选技术方案，所述封装结构包括封装内部套管2、封装外部套管3；所述封装内部套管2和所述参考探针4的一端通过所述第一固定支座1固定于被测物体上；所述封装外部套管3的一端通过所述第二固定支座17固定于被测物体上；所述封装内部套管2外径小于所述封装外部套管3的内径，保证内外套管顺畅相对移动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述限位装置包括限位平台5、限位孔16；所述限位平台5只允许所述参考探针4穿过并仅在传感器纵轴方向做伸缩运动，在传感器横轴方向两个维度限制所述参考探针4的活动，以减少所述参考探针4在传感器内的弯曲变形；所述限位孔16连接所述最大拉应变位移敏感结构和所述最大压应变位移敏感结构，所述限位孔16内设有所述压应变套管12和所述拉应变套管13，所述限位孔16用于固定支撑所述压应变套管12和所述拉应变套管13，保证所述压应变滑动探针14和所述拉应变滑动探针15只能在传感器纵轴方向移动，所述限位平台5和所述限位孔16共同作用，保证所述参考标记尺7和所述拉应变标记点11与所述压应变标记点10在同一水平面上，所述限位平台5和所述限位孔16固定于所述封装内部套管2的内侧。

作为本发明的一种优选技术方案，最大位移变化除以所述第一固定支座1和所述第二固定支座17之间的距离即为测量标距范围内的最大拉应变或者最大压应变，结构物变形带动与之固定连接的两个固定支座产生移动位移，两个固定支座带动所述参考探针4和所述参考标记尺7分别与所述拉应变滑动探针15上的所述拉应变标记点11或所述压应变滑动探针14上的所述压应变标记点10产生相对的最大拉伸或压缩位移变化。

本发明的工作原理：该显微视觉应变传感器的测量原理，通过观测和追踪与封装内部套管2固定连接的参考探针4上的参考标记尺7微小视觉标靶和与封装外部套管3固定连接的压应变滑动探针14上的压应变标记点10和拉应变滑动探针15上的拉应变标记点11的微小视觉标靶的相对位移变化来进行检测，其中封装内部套管2与第一固定支座1连接，封装外部套管3与第二固定支座17连接，两个固定支座与物体固定连接，物体变形带动与之固定连接的两个固定支座产生伸缩位移，两个固定支座分别带动拉、压两类滑动探针和参考标记尺7产生相对位移；压应变相对位移的产生过程，传感器在初始状态时，参考探针4与压应变滑动探针14互相接触，当最大压缩位移发生时，通过钩状结构9，参考探针4带动压应变滑动探针14移动到最大压缩位移量的对应位置，当小于最大压缩量的位移发生时，参考探针4与压应变滑动探针14无法接触，直到有新的最大压缩位移发生，才会将压应变滑动探针14带动到新的最大压缩量对应位置，从而实现了对最大压缩量以及与其对应的最大压应变的测量；拉应变相对位移的产生过程，在传感器在初始状态时，参考探针4上部的钩状结构9与拉应变滑动探针15上的钩状结构9互相接触，当最大伸长量位移发生时，固定于参考探针4一端的钩状结构9拉动固定于拉应变滑动探针15一端的钩状结构9移动到最大伸长位移量的对应位置，当小于最大伸长量的位移发生时，参考探针4与拉应变滑动探针15上面的钩状结构9无法接触，直到有新的最大伸长量位移发生，才会将拉应变滑动探针15带动到新的最大伸长量对应位置，从而实现了对最大伸长量以及与其对应的最大拉应变的测量。同时当压缩的位移发生时，参考探针4与拉应变滑动探针15由于预留了足够的空间，而不产生接触，从而不会干扰测量结果；拉应变标记点11微小视觉标靶和参考标记尺7微小视觉标靶之间的相对最大位移变化即为两个支座之间的最大拉伸位移，用上述测量的最大拉伸位移除以应变传感器长度，即可得到测量距离范围内的最大拉应变，最大压应变同理，由此实现对结构一段时间内变形产生的最大拉压应变值的测量；限位平台5只允许参考探针4穿过，在横轴方向两个维度限制参考探针4的活动，只允许参考探针4在传感器纵轴方向做伸缩运动，以减少参考探针4在传感器内的弯曲变形，的限位孔16用于固定支撑压应变套管12和拉应变套管13，保证压应变滑动探针14和拉应变滑动探针15只能在传感器纵轴方向移动，限位平台5和限位孔16共同作用，保证参考标记尺7和拉应变标记点11与压应变标记点10在同一水平面上；显微镜6和摄像头8相互配合，用于获取传感器位移的图像数据，进行最大拉压应变的检测；阻尼18可以增大摩擦，确保压应变滑动探针14在压应变套管12中，以及拉应变滑动探针15在拉应变套管13中的稳定滑动，并在传感器竖直放置时能够稳定保持在正确位置。

本发明涉及的电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。

本文中未详细说明的部件为现有技术。

上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：包括第一固定支座(1)、参考探针(4)、显微镜(6)、摄像头(8)、第二固定支座(17)、阻尼(18)、最大拉应变位移敏感结构、最大压应变位移敏感结构、限位装置、封装结构，所述封装结构左右两端分别连接所述第一固定支座(1)和所述第二固定支座(17)，内部设有所述限位装置，顶部设有开口，所述最大拉应变位移敏感结构的外部、所述最大压应变位移敏感结构的外部均与所述限位装置相连接，所述最大拉应变位移敏感结构的内部、所述最大压应变位移敏感结构的内部均设有所述阻尼(18)和所述参考探针(4)，所述显微镜(6)底部设有所述摄像头(8)，所述摄像头(8)和所述开口位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：所述最大拉应变位移敏感结构包括参考探针(4)、参考标记尺(7)、拉应变标记点(11)、拉应变套管(13)、拉应变滑动探针(15)；所述参考探针(4)和所述第一固定支座(1)相连接，且一端固定有所述参考标记尺(7)，所述参考标记尺(7)中标注有微小视觉标靶；所述拉应变套管(13)内设有所述拉应变滑动探针(15)，且在两者间隙内设有所述阻尼(18)，所述拉应变套管(13)与所述第二固定支座(17)相连接；所述拉应变标记点(11)位于所述拉应变滑动探针(15)一端，所述拉应变标记点(11)中标注有微小视觉标靶，所述第一固定支座(1)与所述第二固定支座(17)之间的最大伸长位移，即为所述参考标记尺(7)上的微小视觉标靶与所述拉应变标记点(11)上的微小视觉标靶之间的相对位移；当传感器在初始状态时，所述参考探针(4)与所述拉应变滑动探针(15)上均设有钩状结构(9)，且两个所述钩状结构(9)互相接触；当最大伸长量位移发生时，所述参考探针(4)与所述拉应变滑动探针(15)上的所述钩状结构(9)互相钩挂；当小于最大伸长量的位移发生时，所述参考探针(4)与所述拉应变滑动探针(15)上的所述钩状结构(9)无法接触；当压缩的位移发生时，所述参考探针(4)与所述拉应变滑动探针(15)之间设有预留空间，不接触。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：所述最大压应变位移敏感结构包括参考探针(4)、参考标记尺(7)、压应变标记点(10)、压应变套管(12)、压应变滑动探针(14)；所述参考探针(4)和所述第一固定支座(1)相连接，且一端固定有所述参考标记尺(7)，所述参考标记尺(7)中标注有微小视觉标靶；所述压应变套管(12)内设有所述压应变滑动探针(14)，且在两者间隙内设有所述阻尼(18)，所述压应变套管(12)与第二固定支座(17)相连接；所述压应变标记点(10)位于所述压应变滑动探针(14)一端，所述压应变标记点(10)中标注有微小视觉标靶，所述第一固定支座(1)与所述第二固定支座(17)之间的最大伸长位移，即为所述参考标记尺(7)上的微小视觉标靶与所述压应变标记点(10)上的微小视觉标靶之间的相对位移；当传感器在初始状态时，所述参考探针(4)与压应变滑动探针(14)上均设有钩状结构(9)，且两个所述钩状结构(9)互相接触；当最大压缩位移发生时，所述参考探针(4)与所述压应变滑动探针(14)上的所述钩状结构(9)互相钩挂；当小于最大压缩量的位移发生时，所述参考探针(4)与所述压应变滑动探针(14)无法接触。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：所述显微镜(6)的视野几何尺寸直径为5毫米，放大倍率为20倍，所述显微镜(6)可与摄像头模块或智能手机摄像头进行搭配使用。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：所述摄像头(8)采用带光源补光的摄像头模块或智能手机摄像头。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：所述封装结构包括封装内部套管(2)、封装外部套管(3)；所述封装内部套管(2)和所述参考探针(4)的一端通过所述第一固定支座(1)固定于被测物体上；所述封装外部套管(3)的一端通过所述第二固定支座(17)固定于被测物体上；所述封装内部套管(2)外径小于所述封装外部套管(3)的内径。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：所述限位装置包括限位平台(5)、限位孔(16)；所述限位平台(5)只允许所述参考探针(4)穿过并仅在传感器纵轴方向做伸缩运动，在传感器横轴方向两个维度限制所述参考探针(4)的活动；所述限位孔(16)连接所述最大拉应变位移敏感结构和所述最大压应变位移敏感结构，所述限位平台(5)和所述限位孔(16)固定于所述封装内部套管(2)的内侧。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的最大拉压应变检测传感器，其特征在于：最大位移变化除以所述第一固定支座(1)和所述第二固定支座(17)之间的距离即为测量标距范围内的最大拉应变或者最大压应变。

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