CN115095742A - 激光安装装置及包含该装置的发射器、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光安装装置及包含该装置的发射器、设备及系统，该激光安装装置包括用于架设激光发射器的安装架、与安装架相连的支撑组件，以及底座；安装架具有安装板面，安装板面上设置有安装位，安装架背离安装板面的一侧设置有连接座，安装架通过连接座与支撑组件相连；支撑组件包括安装座和与安装座相连的转动组件，安装架的连接座与安装座转动连接，安装架通过连接座相对安装座在第一平面内转动；转动组件与底座滑动连接，安装架通过转动组件沿底座滑移；转动组件包括转动盘和转动基座，安装座与转动盘固定连接，转动盘相对转动基座在第二平面内旋转。本发明提供的激光安装装置可以实现多方向多角度调整，提升调整可选范围。

Description

激光安装装置及包含该装置的发射器、设备及系统

技术领域

本发明涉及激光安装领域，尤其涉及一种激光安装装置及包含该装置的激光发射器、测沉降设备及测沉降系统。

背景技术

激光光束在工业领域的应用愈加频繁，工程实际中对激光光束的发射角度的要求也更加精准，且对其调整精度及调整效率的要求也更加严格。现有的激光发射器在发射光束的过程中，发射角度调整不便，调整角度难以达到要求，在调整过程中，其安全性、灵敏性均不达标。

为了监测大型建筑物的沉降情况，激光被应用在了沉降监测技术中，而为了实现对大型建筑的沉降状态进行实时监测，现有技术通过昂贵照相机直接定点定位拍摄分析，相机多次拍摄的次数有限，且相机拍摄视角的范围也有限(可拍靶点有限)，造价高、实际应用范围限制较多，若应用在对大型山体的沉降监测上会直接抬高成本。

因此，在沉降监测技术中，现有激光应用技术中仍存在激光角度调整不便，调整范围不够，且激光监测成本过高的问题。而为了解决现有技术中存在的诸多问题，亟需提出一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种激光安装装置及包含该装置的激光发射器、测沉降设备及测沉降系统，采用的技术方案具体如下：

一方面，本发明提供一种可实现全方位角度调整的激光安装装置，其包括用于架设激光发射器的安装架、与所述安装架相连的支撑组件，以及与所述支撑组件滑动连接的底座；所述安装架具有安装板面，所述安装板面上设置有安装位，所述安装架背离所述安装板面的一侧设置有连接座，所述安装架通过所述连接座与所述支撑组件相连；所述支撑组件包括安装座和与所述安装座相连的转动组件，所述安装架的连接座与所述安装座转动连接，所述安装架通过所述连接座相对所述安装座在第一平面内转动；所述转动组件与所述底座滑动连接，所述安装架通过所述转动组件沿所述底座滑移；所述转动组件包括转动盘和转动基座，所述安装座与所述转动盘固定连接，所述转动盘相对所述转动基座在第二平面内旋转；所述第一平面与所述第二平面垂直。

上述技术方案中进一步的，所述安装架的安装板面为矩形板面，所述矩形板面沿其长度方向延伸的两端分别设置有一个所述安装位，所述安装位被配置的形成所述激光发射器的安装位置；所述矩形板面的中心位置处设置有所述连接座，所述连接座与所述激光发射器分别设置在所述矩形板面的相对两面上。

进一步的，所述连接座上开设有连接孔，所述安装座上开设有安装槽，所述连接座安装在所述安装槽中，所述安装槽的槽壁上设置有通孔，所述通孔与所述安装槽的内腔连通，所述连接座安装在所述内腔中。

进一步的，所述安装槽上的所述通孔与所述连接座上的连接孔连通形成容纳连接件的通腔，所述安装座与所述连接座经所述连接件转动连接，所述连接座以所述连接件的中心轴线为转动中心，相对所述安装座转动。

进一步的，所述第一平面与所述连接件的中心轴线垂直。

进一步的，所述转动盘的一侧端面与所述安装座固定相连，所述转动盘的另一侧端面设置有转动轴；所述转动基座上设置有与所述转动轴匹配的容纳槽，所述转动盘通过所述转动轴在所述转动基座的容纳槽内转动，所述转动盘以所述转动轴的中心轴线为转动中心旋转，所述第二平面与所述转动轴的中心轴线垂直；所述转动基座上还设置有滑槽，所述底座上形成有与所述滑槽配合连接的滑轨，所述转动基座通过所述滑槽在所述底座上滑移。

进一步的，所述底座为C型钢，所述C型钢具有沿其中心轴线开设的开口，所述开口朝向所述滑槽，所述滑槽具有自槽底朝向所述开口延伸的限位支架，所述限位支架自所述开口伸入所述C型钢的内腔中，且与所述C型钢的内腔形成滑动连接，所述滑槽通过所述限位支架沿所述C型钢的外壁滑移。

另一方面，基于上述提供的一种激光安装装置，本发明提供一种角度可调的准直激光发射器，其包括上述的激光安装装置，于所述激光安装装置的安装板面上装设有激光发射器，所述激光发射器具有激光光源，所述激光光源的光束出射场方向上设置有准直镜，自所述激光光源发出的光束经所述准直镜准直后出射，所述激光安装装置被配置的实现对所述激光发射器的角度调整。

再一方面，基于上述的角度可调的准直激光发射器，本发明还提供一种激光测沉降设备，该设备包括上述的准直激光发射器、设置在所述准直激光发射器的准直镜一侧的成像板、设置在所述成像板背离所述准直镜一侧的照相机，以及与所述照相机数据交互的图像处理器；所述准直激光发射器被装设在目标被测物的被测点处，所述成像板设置在所述准直镜的光出射场处；自所述准直激光发射器发出的光束依次经过所述准直镜和成像板，且在所述成像板上形成光斑，所述照相机在预定时间间隔下对所述成像板上的光斑连续拍照，获得表征所述被测点处的实时位置的图像信息；所述图像处理器接收所述图像信息，且通过对同一个被测点的图像信息的实时比对确定所述被测点的沉降状态。

在一种优选的实施方式中，该设备还包括信息显示器，所述信息显示器与所述图像处理器相连，所述信息显示器被配置的与所述图像处理器形成信息交互，所述图像处理器处理得到的沉降数据通过所述信息显示器显示；

所述信息显示器内存储有沉降数据范围，当显示的沉降数据超出所述沉降数据范围后，所述信息显示器发出警报信息。

又一方面，基于上述的角度可调的准直激光发射器、激光测沉降设备，本发明还提供一种激光测沉降系统，该系统包括若干个激光测沉降设备，其还包括中央处理器，每个所述激光测沉降设备的图像处理器与所述中央处理器相连，每个所述图像处理器处理得到的关于被测点的沉降状态的信息被所述中央处理器接收，所述中央处理器根据自每个所述图像处理器获取的关于被测点的沉降状态的信息处理得到被测物整体的沉降状态；被测物整体的沉降状态包括整体沉降位移量、整体倾斜方向，以及倾斜度；若干个所述激光测沉降设备上的激光光源安装在被测物的外表面上。

在大型野外环境中对用来监测的激光发射器进行调整时，激光发射器的调整角度不达标，不能全方位的适应环境要求，在调整过程中难以自动化，调整精度也不够，监测作业中难以符合作业要求。而本发明提出的激光安装装置可以实现360度全方位的监测角度调整，将激光安装器固定在激光安装装置上，可被动调整光束方向，不用逐一调整激光光源的安装位置，且激光安装装置的使用可以实现同一批角度要求的激光光源的角度调整，利于批量调整，大型监测作业任务中对多个激光光源的同步调整的效率提高。且本发明通过安装架、支撑组件及底座三个部件的组合实现了全方位的角度调整，结构简单有效，实现了多方向多角度监测。

进一步的，现有技术对山体进行沉降监测时使用的昂贵照相机多是放置在野外定点定时拍摄，拍摄过程中相机直接拍摄分析，虽然该相机的拍摄处理集成度和完成度都较高，但是野外环境对相机的损耗也较高，且相机多次拍摄的次数有限，拍摄次数用完后需人工干预更换较为麻烦，除此之外相机的拍摄视角的范围也有限，可拍靶点有限，因此，现有监测中使用的照相机造价高，实际应用范围限制也较多。与现有技术相比，本发明提供的激光测沉降装置代替了现有沉降监测中使用的高级照相机减少了使用成本，该激光测沉降装置通过激光光源、准直镜和成像板实现了对监测靶点的采点监测，通过准直镜准直光线后成像在成像板上，之后仅需普通的照相机或者电子摄像装置对成像板上的光斑图像进行拍摄即可，整体造价低廉，且各个光斑的位移量通过图像处理器进行对比分析处理，实现了科学监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明所述激光安装装置在使用状态下的立体结构示意图，图示的激光安装装置上安装有一台激光发射器；

图2是图1所示安装有激光发射器的激光安装装置在一种角度下的结构示意图；

图3是图1所示安装有激光发射器的激光安装装置在另一种角度下的结构示意图；

图4是图1所示安装有激光发射器的激光安装装置在再一种角度下的结构示意图；

图5是图1所示安装有激光发射器的激光安装装置在又一种角度下的结构示意图；

图6是现有技术中利用高级摄像机对山体靶点进行拍摄的原理示意图；

图7是本发明所述激光测沉降装置关于采点成像部分的原理示意图；

图8a和图8b分别是本发明所述激光测沉降装置在实施例2中于一个激光安装架上装设两个激光光源的示意图；

图8c和图8d分别是于一个激光安装架上装设多个激光光源时的俯视示意图；

图9是本发明所述激光测沉降装置的功能原理流程图；

图10是本发明所述激光测沉降系统的原理框架示意图。

其中：

100-激光安装装置；

110-安装架；111-安装板面；112-连接座；

120-支撑组件；121-安装座；1211-安装槽；1212-连接件；122-转动组件；1221-转动盘；1222-转动基座；1223-滑槽；

130-底座；131-滑轨；

200-激光发射器；

01-高级照相机；02-山体；03-靶点；

1-激光光源；2-准直镜；3-成像板；4-照相机；5-图像处理器；51-图像采集模块；52-图像处理模块；521-图像比较单元；522-误差处理单元；523-图像筛选单元；524-图像分析单元；525-输出单元；526-存储单元；6-信息显示器；61-显示屏；62-警报器；7-中央处理器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清查、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图与实施例进一步说明本发明要旨。

实施例1

为了解决现有技术中激光光源的发射角度调整困难，调整精度低、角度小的问题，本发明提供一种可实现全方位角度调整的激光安装装置100，其包括用于架设激光发射器的安装架110、与所述安装架110相连的支撑组件120，以及与所述支撑组件120滑动连接的底座130。可参见图1，该激光安装装置100可以简单分为3个部分，3个部分之间均具有相对运动关系，整体结构调整更灵活。

在一种实施例中，继续参见图1，所述安装架110具有安装板面111，所述安装板面111上设置有安装位，所述安装架110背离所述安装板面111的一侧设置有连接座112，所述安装架110通过所述连接座112与所述支撑组件120相连。

在一种实施例中，所述支撑组件120包括安装座121和与所述安装座121相连的转动组件122，所述安装架110的连接座112与所述安装座121转动连接，所述安装架110通过所述连接座112相对所述安装座121在第一平面内转动。

在一种实施例中，所述转动组件122与所述底座130滑动连接，所述安装架110通过所述转动组件122沿所述底座130滑移；所述转动组件122包括转动盘1221和转动基座1222，所述安装座121与所述转动盘1221固定连接，所述转动盘1221相对所述转动基座1222在第二平面内旋转；所述第一平面与所述第二平面垂直。

本发明提供的激光安装装置100通过安装架110实现激光发射器的安装固定，通过支撑组件120实现激光发射器在竖直方向上的角度调节，通过底座130实现激光发射器在水平面上的任意角度滑移，且支撑组件120也可以在水平面上进行水平转动，在3个部件的共同支持下实现了激光发射器的全角度调节，尤其可对比参见图1至图5，图1中安装架和底座相互垂直，且安装架倾斜，图2实际是图1的侧视图，该视角下降安装架的角度调整为水平角度，相应的底座就出现了倾斜。

在一种实施例中，参见图1，所述安装架110的安装板面111为矩形板面，当然也可以是其他形状的板面，在此不一一列举。在一种情况下，所述矩形板面沿其长度方向延伸的两端分别设置有一个所述安装位，所述安装位被配置的形成所述激光发射器的安装位置，如此设计时，相当于两个激光发射器的角度调整刚好相反，实现了一种反向的联动调整。

在一种实施例中，参见图1，所述矩形板面的中心位置处设置有所述连接座112，所述连接座112与所述激光发射器分别设置在所述矩形板面的相对两面上。

在一种实施例中，上述的连接座112上可以开设有连接孔，所述安装座121上开设有安装槽1211，所述连接座112安装在所述安装槽1211中，所述安装槽1211的槽壁上设置有通孔，所述通孔与所述安装槽1211的内腔连通，所述连接座112安装在所述内腔中。所述安装槽1211上的所述通孔与所述连接座112上的连接孔连通形成容纳连接件1212的通腔，所述安装座121与所述连接座112经所述连接件1212转动连接，所述连接座112以所述连接件1212的中心轴线为转动中心，相对所述安装座121转动。所述第一平面与所述连接件1212的中心轴线垂直。本实施例所述的结构连接关系中，连接座112接插在安装座121中，在另一种情况下，该安装座121的结构也可以和连接座112的结构刚好相反，使得安装座121接插在连接座112中，实现连接座112和安装座121的转动连接。

在一种实施例中，所述转动盘1221的一侧端面与所述安装座121固定相连，所述转动盘1221的另一侧端面设置有转动轴；所述转动基座1222上设置有与所述转动轴匹配的容纳槽，所述转动盘1221通过所述转动轴在所述转动基座1222的容纳槽内转动，所述转动盘1221以所述转动轴的中心轴线为转动中心旋转，所述第二平面与所述转动轴的中心轴线垂直。转动盘1221和所述转动基座1222的连接关系主要是为了实现转动盘1221的稳定转动，因此，也可以在转动盘1221的表面上设置多个辅助轴，于转动基座1222上设置与辅助轴匹配的回转槽，使得转动轴带动转动盘1221转动时，辅助轴在回转槽中同步运动，实现转动的平稳性。

在一种实施例中，所述转动基座1222上还设置有滑槽1223，所述底座130上形成有与所述滑槽1223配合连接的滑轨131，所述转动基座1222通过所述滑槽1223在所述底座130上滑移。参见图1，图1中的底座130仅包括一个直线轨道，实际在应用过程中，该轨道可以包括多个交错的的轨道，满足多个方向角度的需求。当然也可以是一个圆轨道。

在一种实施例中，继续参见图1，所述底座130为C型钢，所述C型钢具有沿其中心轴线开设的开口，所述开口朝向所述滑槽1223，所述滑槽1223具有自槽底朝向所述开口延伸的限位支架，所述限位支架自所述开口伸入所述C型钢的内腔中，且与所述C型钢的内腔形成滑动连接，所述滑槽1223通过所述限位支架沿所述C型钢的外壁滑移。图示的底座130即展示了一种直线导轨，实现了激光发射器的水平往复滑移。

因此，在本发明提供的激光安装装置100的使用下，该激光安装装置100的使用可以实现多角度的自由调节，且可以实现多个激光发射器的同步调节，整体提高调节效率，提高调节精度、增大可调范围。

实施例2

基于上述实施例提出的激光安装装置，本发明实施例提供一种角度可调的准直激光发射器，该激光发射器包括上述的可实现全方位角度调整的激光安装装置，所述激光安装装置的安装板面上装设有激光发射器，所述激光发射器具有激光光源，所述激光光源的光束出射场方向上设置有准直镜，自所述激光光源发出的光束经所述准直镜准直后出射，所述激光安装装置被配置的实现对所述激光发射器的角度调整。

因此，在该激光安装装置的加持下，该激光发射器的光束发射角度可以多角度全方位调节。该激光光源的出射方向设置的准直镜可以对激光光束进行准直出射，提高激光的准直度。

实施例3

基于上述实施例提出的激光安装装置和激光发射器，本发明实施例提供一种激光测沉降设备。

请参见图6，图6是现有技术中利用高级摄像机对山体靶点进行拍摄的原理示意图，如图6所示，高级照相机01对山体02上的靶点03进行拍摄，高级照相机01的最大拍摄角度限制了其能拍到的靶点03的个数以及范围，对山体02进行拍摄时，需要根据山体体积、高级照相机的拍摄范围、高级照相机的最远拍摄距离来综合考虑实现对山体的全面监测所需的高级照相机的个数。因此，对于大型建筑物来说，现有技术通过高级照相机拍摄监测的手段造价太高，实用性不高。

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种激光测沉降设备，该设备可以监测多点之间的相对位移，从而进行准直校验，以此来确定被测物是否发生了沉降。该激光测沉降设备运用了光学器件对靶点出射的光束进行准直，再将准直后的光束用成像板显影，于成像板上形成与靶点对应的光斑，再通过普通的电子摄像装置对成像板上的光斑进行拍照。通过该装置的使用即可以实现对范围内的靶点进行实时监测，监测过程中每个靶点对应一个成像板上的光斑，在不断拍照的过程中，每个靶点对应的光斑都被照相机捕捉，且通过图像处理器将照片上的每个光斑与初始状态下的光斑位置进行对比，对比过程中即可分析出被测物的潜在沉降风险，以及沉降趋势。本发明提供的激光测沉降设备通过光学器件、成像板以及普通照相机替代了高级照相机，降低了成本，可大范围应用。

进一步的，该激光测沉降设备中通过激光安装装置实现激光发射器的安装，提高了激光安装器的角度调整的调整范围。

下面详细说明本发明所述激光测沉降设备的具体结构。

本发明提供的激光测沉降设备包括激光光源1、光学元件、成像板3、照相机4和图像处理器5，可参见图7，激光光源1安装在目标被测物的被测点处，该光学元件可以是准直镜2，该准直镜2安装在激光光源1的出射场处，保证激光光源1发出的光束可以被准直镜2接收，该成像板3安装在所述准直镜2的光出射场处，保证准直镜2出射的光束可以成像在成像板3上，在成像板3背离所述准直镜2一侧安装有照相机4，该照相机4距离成像板3的距离由照相机4的拍摄距离及成像板3上的光斑范围来确定，以保证成像板3上的光斑可以被照相机4清楚拍摄，拍摄得到的照片可以作为图像信息被图像处理器5接收后进行信息对比分析，得到被测物的沉降状态。

在一种实施例中，继续参见图7，于目标被测物的被测点处安装一个激光光源1，所述激光光源1发出的光束入射至所述准直镜2，所述准直镜2被配置的实现对入射光束的准直，经所述准直镜2准直的光束自所述准直镜2出射并于所述成像板3上形成光斑，所述照相机4在预定时间间隔下对所述成像板3上的光斑连续拍照，获得表征所述被测点处的实时位置的图像信息；所述图像处理器5接收所述图像信息，且通过对同一个被测点的图像信息的实时比对确定所述被测点的沉降状态。

在一种实施例中，该激光测沉降设备还可以设置一个信息显示器6(可以理解为是激光测沉降设备的显示界面)，该信息显示器6与图像处理器5相连，所述信息显示器6被配置的与所述图像处理器5形成信息交互，所述图像处理器5处理得到的沉降数据通过所述信息显示器6的显示屏61显示；所述信息显示器6内存储有沉降数据范围，当显示的沉降数据超出所述沉降数据范围后，所述信息显示器6的警报器62发出警报信息。现有技术中的高级照相机并不具备预警提示的功能。因此，本实施例提供的激光测沉降设备通过信息显示器实现了对沉降信息的监控警报，减轻了监控负担。

在一种优选的实施例中，为了使得本发明提供的激光测沉降设备实现精确检测，应保证激光光源1、准直镜2和成像板3的中心位于同一条直线上，如图7，且在后续的拍照过程中激光光源1、准直镜2和成像板3的位置保持不变，减小误差，提升监测精确程度。

当然，激光光源1、准直镜2和成像板3的中心也不一定必须位于同一条直线上，只要激光光源1发出的光束能够被准直镜2接收，而自准直镜2出射的光束也能够被成像板3接收即可，但是为了利用最小尺寸的准直镜2和成像板3完成对大范围激光光源1的接收，则最好是保持激光光源1、准直镜2和成像板3的中心位于同一条直线上，尤其是有多个激光光源1时，可以将多个激光光源1组成的点阵的中心与准直镜2和成像板3的中心对齐。

在一种优选的实施例中，成像板3是为了显影，将靶点处的激光光束成像在成像板3上形成光斑，而照相机4则需要对该光斑进行拍照，那么成像板3最好是半透明的，可以是毛玻璃。

在一种优选的实施例中，为了实现对整个目标被测物的监测，可以在所述目标被测物上设置若干个被测点，每个所述被测点处设置有一个激光光源1，若干个所述激光光源1的光束落入准直镜2的光入射场中，若干个所述激光光源1的光束被所述准直镜2准直后于所述成像板3上形成若干个独立的光斑，一个光束对应一个光斑，所述照相机4被配置的对所述光斑进行拍照记录，所述图像处理器5通过照片图像信息获取每个光斑的位置信息及光斑强度信息。

在一种优选的实施例中，为了进一步说明图像处理器5的监测功能，结合图9对该图像处理器5进行说明：该图像处理器5可以包括图像采集模块51和图像处理模块52，所述图像采集模块51被配置的实现对所述照相机4拍到的照片上的图像信息进行识别和采集。所述图像处理模块52包括存储单元526、图像比较单元521、图像筛选单元523、图像分析单元524、输出单元525，以及误差处理单元522；所述存储单元526被配置的储存有初始图像信息，所述初始图像信息包括每个光斑在初始状态下的位置信息和强度信息；所述图像比较单元521被配置的自所述图像采集模块51获取图像信息，且将所述图像信息与所述存储单元526内的初始图像信息进行比较；所述误差处理单元522被配置的对自所述图像采集模块51获取的图像信息进行误差分析，剔除误差图像信息；所述图像筛选单元523被配置的接收所述误差处理单元522完成误差处理后的图像信息，获得筛选后的目标图像信息；所述图像分析单元524被配置的根据所述图像筛选单元523中的目标图像信息与所述初始图像信息对所述图像信息中的光斑的位移量进行处理分析，得到与所述图像信息中的光斑对应的被测点的沉降位移量；所述输出单元525被配置的将自所述图像分析单元524输出的沉降位移量输出至信息显示器6。

由于该激光测沉降设备的应用环境是在室外，比如山野林间，因此难免会有蚊虫雨水等污染激光光束或准直镜2或成像板3，因此不可避免会使得照片中的信息存在一些误差。因此，本发明所述的图像处理器5可以在处理过程中通过比较分析减小误差，对图片信息进行筛选补偿，实现智能监测。

本发明提供的激光测沉降设备可以对拍摄的照片上的图像信息进行提取分析，通过对比同一靶点的光斑与初始状态下该靶点的光斑的位置关系，即可获得该靶点处的沉降状态。而对目标被测物整体进行沉降状态监测时，一般会设置若干个被测点，若干个被测点的光斑被图像处理器5处理后得到目标被测物整体的沉降状态。

在一种实施例中，所述图像采集模块51对照片上的每个光斑的位置信息和强度信息进行识别、采集，所述图像比较单元521将所述图像采集模块51采集到的每个光斑的信息与初始图像信息进行比较，得到与每个光斑对应的被测点的位移量，所述误差处理单元522根据自所述图像比较单元521获得的若干个位移量对所述图像采集模块51获取的图像信息进行误差分析，剔除与极值位移量对应的图像信息，所述图像筛选单元523接收所述误差处理单元522完成误差处理后的图像信息，获得筛选后的目标图像信息，所述图像分析单元524对目标图像信息中的每个光斑的位移量进行处理分析，得到与每个光斑对应的被测点的沉降位移量，再根据每个被测点的沉降位移量确定被测物整体的沉降状态。

实施例4

基于上述实施例提供的激光测沉降设备，本发明实施例提供另一种激光测沉降设备，该激光测沉降设备包括设置在目标被测物的被测点处的激光光源1、设置在所述激光光源1的出射场处的准直镜2、设置在所述准直镜2的光出射场处的成像板3、设置在所述成像板3背离所述准直镜2一侧的照相机4，以及与所述照相机4数据交互的图像处理器5，其中，设置在目标被测物的一个被测点处的激光光源1至少包括两个，两个所述激光光源1相对设置，两个所述激光光源1的出射光路方向不同。对同一点进行多个监测可以有效减小监测偏差，具有相互校验的作用，明显提高监测精度。

在一种实施例中，两个所述激光光源1的出射光路的方向平行，当然也可以不平行；进一步的两个所述激光光源1的出射光路的方向相反，当然也可以不相反，但两个所述激光光源1的出射光路的方向不会重合。参见图8a和图8b，图8a所述的两个激光光源1的出射光路的方向平行且方向相反，图8b所述的两个激光光源1的出射光路的方向不平行，两个出射方向也不相反，继续参见图8c和图8d，图8c和图8d所述的多个激光光源1的出射光路的方向可以不平行。

在一种实施例中，可以将两个所述激光光源1安装在同一个激光安装架上，两个所述激光光源1的出射光路关于所述激光安装架的中心轴线对称且向外发散，如图8b所示。当然两个所述激光光源1的出射光路也可以关于所述激光安装架的中心轴线不对称。

在一种实施例中，设置在一个被测点处的两个激光光源1的出射光路方向不同，两个所述激光光源1的出射光束分别入射至不同的准直镜2内，再通过两个不同的成像板3成像，再经由两个照相机4拍照显示，所述图像处理器5被配置的对两个所述照相机4拍到的图像信息进行处理对比，实现对同一个被测点的沉降状态的对比校验。

实施例5

基于上述实施例3提供的激光测沉降设备，本发明实施例提供一种激光测沉降系统，该激光测沉降系统包括若干个上述实施例提供的激光测沉降设备，该系统还包括中央处理器7，如图10所示。每个所述激光测沉降设备的图像处理器5与所述中央处理器7相连，每个所述图像处理器5处理得到的关于被测点的沉降状态的信息被所述中央处理器接收，所述中央处理器根据自每个所述图像处理器5获取的关于被测点的沉降状态的信息处理得到被测物整体的沉降状态；被测物整体的沉降状态包括整体沉降位移量、整体倾斜方向，以及倾斜度；若干个所述激光测沉降设备上的激光光源1安装在被测物的外表面上。

若利用本实施例提供的监测系统对一个建筑物整体进行监测，即可分析出该被监测建筑主体整体的沉降情况，可用作安全性评估。

当利用上述激光测沉降设备进行多点监测时，在大于等于3个点的情况下即可分析出该被测3点中具体是那个点产生的相对位移，精确性高，因此，当将多个该激光测沉降设备组成一个系统时，该系统的监测精度也是较为精确的。

在激光测沉降设备或激光测沉降系统中设定偏移量范围，若检测到的相对位移量大于等于该设定的偏移量范围，系统即可发出示警。

本发明实施例提供的激光测沉降方法使用激光光源1发出激光光束，该激光光束经光学元件(准直镜2)折射汇聚形成汇聚光束，该汇聚光束经半透明的成像板3接收，于成像板3上形成光斑，照相机4将该光斑拍照成像。设定照相机4的拍照时间间隔，一段时间内，照相机4拍出多张照片，照相机4与图像处理器5信号连接，图像处理器5接收照相机4拍出的照片，并对接收到的照片进行分析计算(图像处理器5中包含多种算法，比如偏移算法、筛选算法和补偿算法)，得到该段时间内被测量的两点之间的相对位移量。

综上所述，本发明提供的激光测沉降设备代替了现有沉降监测中使用的高级照相机减少了使用成本，该激光测沉降设备通过激光光源、准直镜和成像板实现了对监测靶点的采点监测，通过准直镜准直光线后成像在成像板上，之后仅需普通的照相机或者电子摄像装置对成像板上的光斑图像进行拍摄即可，整体造价低廉，且各个光斑的位移量通过图像处理器进行对比分析处理，实现了科学监测。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (10)

1.一种可实现全方位角度调整的激光安装装置，其特征在于，包括用于架设激光发射器的安装架(110)、与所述安装架(110)相连的支撑组件(120)，以及与所述支撑组件(120)滑动连接的底座(130)；

所述安装架(110)具有安装板面(111)，所述安装板面(111)上设置有安装位，所述安装架(110)背离所述安装板面(111)的一侧设置有连接座(112)，所述安装架(110)通过所述连接座(112)与所述支撑组件(120)相连；

所述支撑组件(120)包括安装座(121)和与所述安装座(121)相连的转动组件(122)，所述安装架(110)的连接座(112)与所述安装座(121)转动连接，所述安装架(110)通过所述连接座(112)相对所述安装座(121)在第一平面内转动；

所述转动组件(122)与所述底座(130)滑动连接，所述安装架(110)通过所述转动组件(122)沿所述底座(130)滑移；

所述转动组件(122)包括转动盘(1221)和转动基座(1222)，所述安装座(121)与所述转动盘(1221)固定连接，所述转动盘(1221)相对所述转动基座(1222)在第二平面内旋转；

所述第一平面与所述第二平面垂直。

2.根据权利要求1所述的可实现全方位角度调整的激光安装装置，其特征在于，所述安装架(110)的安装板面(111)为矩形板面，所述矩形板面沿其长度方向延伸的两端分别设置有一个所述安装位，所述安装位被配置的形成所述激光发射器的安装位置；

所述矩形板面的中心位置处设置有所述连接座(112)，所述连接座(112)与所述激光发射器分别设置在所述矩形板面的相对两面上。

3.根据权利要求1所述的可实现全方位角度调整的激光安装装置，其特征在于，所述连接座(112)上开设有连接孔，所述安装座(121)上开设有安装槽(1211)，所述连接座(112)安装在所述安装槽(1211)中，所述安装槽(1211)的槽壁上设置有通孔，所述通孔与所述安装槽(1211)的内腔连通，所述连接座(112)安装在所述内腔中；

所述安装槽(1211)上的所述通孔与所述连接座(112)上的连接孔连通形成容纳连接件(1212)的通腔，所述安装座(121)与所述连接座(112)经所述连接件(1212)转动连接，所述连接座(112)以所述连接件(1212)的中心轴线为转动中心，相对所述安装座(121)转动；

所述第一平面与所述连接件(1212)的中心轴线垂直。

4.根据权利要求1所述的可实现全方位角度调整的激光安装装置，其特征在于，所述转动盘(1221)的一侧端面与所述安装座(121)固定相连，所述转动盘(1221)的另一侧端面设置有转动轴；

所述转动基座(1222)上设置有与所述转动轴匹配的容纳槽，所述转动盘(1221)通过所述转动轴在所述转动基座(1222)的容纳槽内转动，所述转动盘(1221)以所述转动轴的中心轴线为转动中心旋转，所述第二平面与所述转动轴的中心轴线垂直；

所述转动基座(1222)上还设置有滑槽(1223)，所述底座(130)上形成有与所述滑槽(1223)配合连接的滑轨(131)，所述转动基座(1222)通过所述滑槽(1223)在所述底座(130)上滑移。

5.根据权利要求4所述的可实现全方位角度调整的激光安装装置，其特征在于，所述底座(130)为C型钢，所述C型钢具有沿其中心轴线开设的开口，所述开口朝向所述滑槽(1223)，所述滑槽(1223)具有自槽底朝向所述开口延伸的限位支架，所述限位支架自所述开口伸入所述C型钢的内腔中，且与所述C型钢的内腔形成滑动连接，所述滑槽(1223)通过所述限位支架沿所述C型钢的外壁滑移。

6.一种角度可调的准直激光发射器，其特征在于，其包括权利要求1-5任一所述的可实现全方位角度调整的激光安装装置，所述激光安装装置的安装板面(111)上装设有激光发射器，所述激光发射器具有激光光源(1)，所述激光光源(1)的光束出射场方向上设置有准直镜(2)，自所述激光光源(1)发出的光束经所述准直镜(2)准直后出射，所述激光安装装置被配置的实现对所述激光发射器的角度调整。

7.一种激光测沉降设备，其特征在于，包括权利要求6所述的角度可调的准直激光发射器、设置在所述准直激光发射器的准直镜(2)一侧的成像板(3)、设置在所述成像板(3)背离所述准直镜(2)一侧的照相机(4)，以及与所述照相机(4)数据交互的图像处理器(5)；

所述准直激光发射器被装设在目标被测物的被测点处，所述成像板(3)设置在所述准直镜(2)的光出射场处；

自所述准直激光发射器发出的光束依次经过所述准直镜(2)和成像板(3)，且在所述成像板(3)上形成光斑，所述照相机(4)在预定时间间隔下对所述成像板(3)上的光斑连续拍照，获得表征所述被测点处的实时位置的图像信息；

所述图像处理器(5)接收所述图像信息，且通过对同一个被测点的图像信息的实时比对确定所述被测点的沉降状态。

8.根据权利要求7所述的激光测沉降设备，其特征在于，其还包括信息显示器(6)，所述信息显示器(6)与所述图像处理器(5)相连，所述信息显示器(6)被配置的与所述图像处理器(5)形成信息交互，所述图像处理器(5)处理得到的沉降数据通过所述信息显示器(6)显示；

所述信息显示器(6)内存储有沉降数据范围，当显示的沉降数据超出所述沉降数据范围后，所述信息显示器(6)发出警报信息；

所述成像板(3)为半透明成像板(3)，所述成像板(3)包括毛玻璃；

所述目标被测物包括若干个被测点，每个所述被测点处设置有一个激光光源(1)，若干个所述激光光源(1)的光束落入所述准直镜(2)的光入射场中，若干个所述激光光源(1)的光束被所述准直镜(2)准直后于所述成像板(3)上形成若干个独立的光斑，一个光束对应一个所述光斑；

所述照相机(4)被配置的对所述光斑进行拍照记录，所述图像处理器(5)通过照片图像信息获取每个光斑的位置信息及光斑强度信息；

所述图像处理器(5)包括图像采集模块(51)和图像处理模块(52)，所述图像采集模块(51)被配置的实现对所述照相机(4)拍到的照片上的图像信息进行识别和采集；

所述图像处理模块(52)包括存储单元(526)、图像比较单元(521)、图像筛选单元(523)、图像分析单元(524)、输出单元(525)，以及误差处理单元(522)；

所述存储单元(526)被配置的储存有初始图像信息，所述初始图像信息包括每个光斑在初始状态下的位置信息和强度信息；

所述图像比较单元(521)被配置的自所述图像采集模块(51)获取图像信息，且将所述图像信息与所述存储单元(526)内的初始图像信息进行比较；

所述误差处理单元(522)被配置的对自所述图像采集模块(51)获取的图像信息进行误差分析，剔除误差图像信息；

所述图像筛选单元(523)被配置的接收所述误差处理单元(522)完成误差处理后的图像信息，获得筛选后的目标图像信息；

所述图像分析单元(524)被配置的根据所述图像筛选单元(523)中的目标图像信息与所述初始图像信息对所述图像信息中的光斑的位移量进行处理分析，得到与所述图像信息中的光斑对应的被测点的沉降位移量；

所述输出单元(525)被配置的将自所述图像分析单元(524)输出的沉降位移量输出至信息显示器(6)；

所述图像采集模块(51)对照片上的每个光斑的位置信息和强度信息进行识别、采集，所述图像比较单元(521)将所述图像采集模块(51)采集到的每个光斑的信息与初始图像信息进行比较，得到与每个光斑对应的被测点的位移量，所述误差处理单元(522)根据自所述图像比较单元(521)获得的若干个位移量对所述图像采集模块(51)获取的图像信息进行误差分析，剔除与极值位移量对应的图像信息，所述图像筛选单元(523)接收所述误差处理单元(522)完成误差处理后的图像信息，获得筛选后的目标图像信息，所述图像分析单元(524)对目标图像信息中的每个光斑的位移量进行处理分析，得到与每个光斑对应的被测点的沉降位移量，再根据每个被测点的沉降位移量确定被测物整体的沉降状态。

9.根据权利要求7所述的激光测沉降设备，其特征在于，设置在目标被测物的一个被测点处的激光光源(1)至少包括两个，两个所述激光光源(1)相对设置，两个所述激光光源(1)的出射光路方向不同；

两个所述激光光源(1)的出射光路的方向平行或不平行；两个所述激光光源(1)的出射光路的方向相反或不相反；

两个所述激光光源(1)安装在同一个激光安装架(110)上，两个所述激光光源(1)的出射光路关于所述激光安装架(110)的中心轴线对称且向外发散；

设置在一个被测点处的两个激光光源(1)的出射光路方向不同，

两个所述激光光源(1)的出射光束分别入射至不同的准直镜(2)内，再通过两个不同的成像板(3)成像，再经由两个照相机(4)拍照显示，所述图像处理器(5)被配置的对两个所述照相机(4)拍到的图像信息进行处理对比，实现对同一个被测点的沉降状态的对比校验。

10.一种激光测沉降系统，其特征在于，其包括若干个权利要求7-9任一所述的激光测沉降设备，其包括中央处理器(7)，每个所述激光测沉降设备的图像处理器(5)与所述中央处理器(7)相连，每个所述图像处理器(5)处理得到的关于被测点的沉降状态的信息被所述中央处理器(7)接收，所述中央处理器(7)根据自每个所述图像处理器(5)获取的关于被测点的沉降状态的信息处理得到被测物整体的沉降状态；

被测物整体的沉降状态包括整体沉降位移量、整体倾斜方向，以及倾斜度；

若干个所述激光测沉降设备上的激光光源(1)安装在被测物的外表面上。

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