CN210071270U - 基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，包括激光测距仪、光学倾斜台、第一L型支架、第二L型支架、鸠尾板、图像采集设备、可变焦长焦镜头、云台和三脚架，所述激光测距仪设置在光学倾斜台上方，所述光学倾斜台下方设置第一L型支架，所述第一L型支架包括一体成型的第一长横板和第一短竖板，所述第二L型支架包括一体成型的第二短横板和第二长竖板，所述第一短竖板和第二长竖板连接，使得第一长横板和第二短横板平行，所述图像采集设备设置于第二短横板上方，所述鸠尾板依次和云台、可变焦长焦镜头、第二长竖板相连接，所述云台下端设置三脚架。本实用新型通过图像采集设备搭配长焦可变焦的镜头，可精准将被测结构图像进行捕捉。

Description

基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置

技术领域

本实用新型属于桥梁挠度检测领域，具体涉及基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置。

背景技术

目前，桥梁荷载试验是唯一一种能够准确评定桥梁承载力的方法。变位测试仪器主要包括机械式变位测试设备(千分表、百分表、连通管和挠度计)及电测设备 (电测变形计、水准仪、经纬仪、全站仪、测距仪和机电百分表)等，以机电百分表和水准仪最为常用。用于挠度测试的百分表则需要搭设安装支架，临时设施需要耗费大量人力物力，且无法在水上桥梁、通航(车)桥梁和高墩大跨桥梁应用。水准仪等测量仪器只能在桥面两侧进行变形测试，无法反映横向多片主梁挠度分布状况。

以前挠度仪，硬件上是由工程上的经纬仪改装，对于镜头的成像设备大小存在比较大限制，镜头焦距较小，导致测试距离范围十分有限，经实际测试发现50米外就比较可能出现测试失败的情况，100米以外基本就无法进行测试；由于以前挠度仪采用的是定焦镜头，在各种工程实际应用中无法灵活变化，操作时需要两人配合才能进行仪器的架设和布置。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，以至少解决现有技术中的一个或多个技术问题。

一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，包括激光测距仪、光学倾斜台、第一L型支架、第二L型支架、鸠尾板、图像采集设备、可变焦长焦镜头、云台和三脚架，所述激光测距仪设置在光学倾斜台上方，所述光学倾斜台下方设置第一L 型支架，所述第一L型支架包括一体成型的第一长横板和第一短竖板，所述第二L 型支架包括一体成型的第二短横板和第二长竖板，所述第一短竖板和第二长竖板连接，使得第一长横板和第二短横板平行，所述图像采集设备设置于第二短横板上方，所述鸠尾板依次和云台、可变焦长焦镜头、第二长竖板相连接，所述云台下端设置三脚架。

优选地，还包括稳定盘，所述三脚架包括顶盘，设在顶盘下端的第一支腿、第二支腿、第三支腿和三脚架底轴，所述稳定盘中间设有安装孔，所述三脚架底轴穿过安装孔用螺母固定，所述稳定盘外圆周设有三个突出的凹弧段，分别与第一支腿、第二支腿、第三支腿的外圆周贴合。

优选地，光学倾斜台内设两个第一螺纹孔，与激光测距仪通过两个螺丝螺纹连接。

优选地，光学倾斜台设置两个第二螺纹孔，所述第一长横板设置两个连接孔，通过两个螺丝将光学倾斜台的两个第二螺纹孔和第一长横板的两个连接孔一一对应连接。

优选地，第一短竖板和第二长竖板螺纹连接。

优选地，鸠尾板上设置鸠尾板第一螺纹孔、鸠尾板第二螺纹孔，所述鸠尾板第一螺纹孔和第二长竖板螺纹连接，所述鸠尾板第二螺纹孔和可变焦长焦镜头螺纹连接。

优选地，云台包括顶盘和设置在顶盘上可旋转的支臂，所述顶盘外设充电接口，通过电源线和外接电源连接。

优选地，支臂上端设置卡槽，所述鸠尾板可卡在所述卡槽内。

优选地，云台下端设置三脚架的设置方式如下：顶盘设置连接螺丝，云台本体设置有螺纹孔，顶盘和云台本体螺纹连接。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：通过使用像素高的图像采集设备(如像素达到5000w)，搭配长焦可变焦的镜头，可以精准的将被测结构图像进行捕捉，可在远处通过非接触式的方式，对桥梁等结构进行实时的变形测试图像进行捕捉，具有精度高，图像内多点同时测量，使用便捷和实时性好等特点。

附图说明

图1是基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置一实施例的结构示意图；

图2是基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置另一实施例的结构示意图；

图3是基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置另一实施例的结构示意图；

图4是基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置另一实施例的结构示意图；

图5是基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置另一实施例的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例静态测量的人机交互界面；

图7是本实用新型一实施例动态测量的无滤波操作生成的挠度-时间曲线图；

图8是本实用新型一实施例动态测量的均值滤波操作生成的挠度-时间曲线图；

图9是本实用新型一实施例动态测量的中值滤波操作生成的挠度-时间曲线图；

图10是基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置一实施例的装配示意图；

图11是基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置一实施例的分拆示意图；

图12是图10中云台和鸠尾板的侧视图；

图13是图10中第一L型支架、第二L型支架和鸠尾板的结构示意图；

其中，100.参数设置模块；110.取景模式单元；120.图像调整单元；130.聚焦单元；140.焦点位置单元；150.测点选择范围单元；160.静态测试时长设置单元； 200.静态测量模块；210.静态选点单元；220.静态测点信息输入单元；230.静态测量单元；231.初读数单元；232.加载读数单元；233.删除读数单元；234.清空数据表格单元；235.保存静态数据单元；236.打开静态数据单元；237.横向/纵向数据单元；300.动态测量模块；310.车速设置单元；320.动态选点单元；330动态测点信息输入单元；340.动态测量单元；341.开始动态测量单元；342.停止动态测量单元；343.滤波单元；400.控制单元；500.显示单元；1.激光测距仪；2.光学倾斜台； 21.第一螺纹孔；22.第二螺纹孔；3.第一L型支架；31.第一长横板；311.第一横向中空；32.第一短竖板；321.第一竖向中空；4.第二L型支架；41.第二短横板； 421.第二横向中空；42.第二长竖板；411.第二竖向中空；43.支架螺钉；5.鸠尾板； 51.鸠尾板第一螺纹孔；52.鸠尾板第二螺纹孔；6.图像采集设备；7.可变焦长焦镜头；8.云台；81.顶盘；82.支臂；83.卡槽；9.三脚架；91.顶盘；92.三脚架底轴； 93.第一支腿；94.第二支腿；95.第三支腿；96.连接螺丝；10.稳定盘；11.安装孔； 12.凹弧段；13.螺母；14.弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本实用新型的具体实施方式，附图某些部件会有放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型的部分而非全部结构。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测方法，包括采集待测量桥梁区域的视频预览图片；对待测量桥梁区域的视频预览图片进行参数设置；静态测量：对待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点进行纵向位移和/或横向位移的静态测量；动态测量：在待测量桥梁区域的桥面上进行跑车试验的工况下，对待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点纵向位移响应变化的动态测量；其中，所述对待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点进行纵向位移的静态测量包括：测点选定，对采集的待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点进行选定；测点选定完成后对测点的参数信息进行输入操作，所述参数信息包括镜头焦距、测点距离、水平夹角；输入操作后对待测量桥梁区域进行视频数据采集；视频数据采集完成后对选定的测点进行追踪并生成相应的测量值。

作为上述方法的优选实施例，对待测量桥梁区域的视频预览图片进行参数设置包括设置标准的视频预览画面或者带取景框的视频预览画面；对取景框内图像进行放大和回缩操作；对焦距进行放大和缩小操作；调整取景框在视频预览画面的位置；调整测试点的范围大小；设置静态测量采集数据的时间长度。

作为上述方法的优选实施例，测点选定完成后对测点的参数信息进行输入操作可以是手动输入，也可以通过连接的激光测距仪处直接获得测点距离和水平夹角信息。

作为上述方法的优选实施例，视频数据采集完成后对选定的测点进行追踪并生成相应的测量值包括：设置初读数，对视频数据录制，录制完成后对测点进行测点纵向位移计算得出初读数值；加载读数，对视频数据录制，录制完成后对测点进行测点纵向位移和记录生成的数值和初读数值相减做差生成加载读数。

作为上述方法的优选实施例，视频数据采集完成后对选定的测点进行追踪并生成相应的测量值还包括：删除读数，用于对无参考意义的测量值进行删除操作；清空数据表格，对表格中的数据进行全部删除操作；保存静态数据，对待测量桥梁区域的计算值进行保存；打开静态数据，用于打开保存的静态数据文件。

作为上述方法的优选实施例，对待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点进行横向位移的静态测量包括：切换为横向数据模式；测点选定，对采集的待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点进行选定；输入操作，测点选定完成后对测点的参数信息进行输入操作，所述参数信息包括镜头焦距、测点距离、水平夹角；视频数据采集，输入操作后对待测量桥梁区域进行视频数据采集；测量操作，视频数据采集完成后对选定的测点进行追踪并生成相应的测量值，包括：设置初读数，对视频数据录制，录制完成后对测点进行测点纵向位移计算得出初读数值；加载读数，对视频数据录制，录制完成后对测点进行测点纵向位移和记录生成的数值和初读数值相减做差生成加载读数。对待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点进行纵向位移静态测量的人机交互界面如图6所示。

作为上述方法的优选实施例，在待测量桥梁区域的桥面上进行跑车试验的工况下，对待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的测点纵向位移响应变化的动态测量包括：车速设置，对桥面上进行跑车试验的车速进行输入设置；选点，对采集的待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的位置进行测点选定；测点信息输入，用于对测点信息进行输入操作，所述测点信息包括镜头焦距、测点距离、水平夹角；动态测量：包括开始动态测量，开始视频数据录制；停止动态测量单元，停止视频数据录制；录制停止后对测点进行测点纵向位移，追踪完成后生成时间- 挠度曲线图，滤波操作，对原始波形进行无滤波操作(如图7所示)、均值滤波操作(如图8所示)、中值滤波操作(如图9所示)和区域滤波操作的任一一种操作。

本实用新型实施例提供一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，如图1所示，包括参数设置模块100、静态测量模块200、动态测量模块300、控制单元400、显示单元500；所述参数设置模块100，根据采集的待测量桥梁区域的视频预览图片进行相关参数设置；所述静态测量模块200，用于对待测量桥梁区域的静态视频录制文件进行测点选定、测点信息输入、接收静态视频录制文件并传输给控制单元进行选定测点纵向位移和/或横向位移的融合测量值计算；所述动态测量模块300，用于在待测量桥梁区域的桥面上进行跑车试验的工况下，对待测量桥梁区域的动态视频录制文件进行测点选定、测点信息输入、接收动态视频录制文件并传输给控制单元进行选定测点纵向位移随时间响应变化的测量值计算；所述控制单元400，接收待测量桥梁区域的视频预览图片并控制显示单元500予以显示，根据静态测量模块200传输的待测量桥梁区域的静态视频录制文件和测点信息进行静态视频录制时间段选定测点纵向位移和/或横向位移的融合测量值计算，接收动态测量模块300 传输的待测量桥梁区域的动态视频录制文件和测点信息进行动态视频录制时间段选定测点纵向位移随时间响应变化的测量值计算；

显示单元500，接受控制单元400控制显示静态视频录制文件的选定测点纵向位移和/或横向位移的融合测量值或者动态视频录制文件的选定测点纵向位移随时间响应变化的测量值。

本实用新型的基本形态是安装在笔记本或台式电脑的客户端软件，即装即用，基于vs2010开发，功能可扩展性强。

图2是本实用新型提供的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的优选实施例的结构示意图，根据本实用新型的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的一种实施方式，参数设置模块100包括：取景模式单元110，用于显示标准的视频预览画面或者显示带取景框的视频预览画面；图像调整单元120，用于将取景框内图像放大和回缩；聚焦单元130，用于将焦距放大和缩小；焦点位置单元140，用于调整取景框在视频预览画面的位置；测点选择范围单元150，用于调整测试点的范围大小；静态测试时长设置单元160，用于静态测量采集数据的时间长度。

图3是本实用新型提供的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的优选实施例的结构示意图，根据本实用新型的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的一种实施方式，静态测量模块200包括：静态选点单元210：用于对采集的待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的位置进行测点选定；静态测点信息输入单元220：用于对测点信息进行输入操作，所述输入操作可以是手动输入，也可以通过连接的激光测距仪处直接获得测点距离和水平夹角信息所述测点信息包括镜头焦距、测点距离、水平夹角；静态测量单元230：包括设置初读数单元231，获取待测量桥梁区域视频录制文件，传输给控制单元，控制单元根据测点信息和待测量桥梁区域视频录制文件进行测点纵向位移计算得出初读数值，加载读数单元232，再次获取待测量桥梁区域视频录制文件，传输给控制单元，控制单元根据测点信息和再次获取待测量桥梁区域视频录制文件进行测点纵向位移计算得出数值和初读数值相减做差生成加载读数。

图4是本实用新型提供的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的优选实施例的结构示意图，根据本实用新型的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的一种实施方式，静态测量单元230还包括删除读数单元233，用于对无参考意义的测量值进行删除操作；清空数据表格单元234，对表格中的数据进行全部删除操作；保存静态数据单元235，对待测量桥梁区域的计算值进行保存；打开静态数据单元236，用于打开保存的静态数据文件；横向/纵向数据单元237，对待测量桥梁区域横向位移进行测量。

图5是本实用新型提供的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的优选实施例的结构示意图，根据本实用新型的一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置的一种实施方式，动态测量模块300包括：车速设置单元310，用于对桥面上进行跑车试验的车速进行输入操作；动态选点单元320：用于对采集的待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的位置进行测点选定；动态测点信息输入单元330：用于对测点信息进行输入操作，所述测点信息包括镜头焦距、测点距离、水平夹角；动态测量单元340：包括开始动态测量单元341，用于视频数据录制，停止动态测量单元342，用于视频数据录制的停止，录制停止后对测点进行测点纵向位移，追踪完成后以时间-挠度曲线图显示；滤波单元343，用于对动态视频录制文件的选定测点纵向位移随时间响应变化的测量值进行滤波操作，所述的滤波操作包括无滤波操作，均值滤波操作、中值滤波操作和区域滤波操作。

作为示例性说明，使用时，在基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置与具有录像功能的图像采集设备(照相机或者摄像头)连接以获取图像采集设备(照相机或者摄像头)焦距和传过来的待测量桥梁区域的视频预览图片及视频录制文件，与激光测距仪连接获取待测量桥梁区域的测点距离和水平夹角。

作为示例性说明，提供一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置使用方法包括：

S10：对该桥梁挠度检测装置进行参数设置。

对参数设置模块进行参数设置操作，通过取景模式单元，确认显示单元显示标准的视频预览画面或者显示带取景框的视频预览画面；

在显示单元显示带取景框的视频预览画面下，通过焦点位置单元，调整取景框在视频预览画面的位置，通过图像调整单元，将取景框内图像根据测试需要进行放大和回缩，通过聚焦单元焦距放大和缩小操作，观察图像清晰状况，调整至清晰度最佳；通过测点选择范围单元，确定测试点范围大小(可选15至300像素)；通过静态测试时长设置单元，设置静态测量采集数据的时间长度(可选1-200秒之间的任意数值)，

在显示单元显示标准的视频预览画面，无法操作其它功能单元。

S20：选择静态测量模块进行静态测量或者选择动态测量模块进行动态测量。

静态测量方法如下：

用户通过选点单元，对采集的待测量桥梁区域的视频预览图片中要进行测量的位置进行测点选定，测点数量不限，优选1-30个测点；

测点选定完成后，通过测点信息输入单元对测点的参数信息进行输入操作，可以手动输入镜头焦距、测点距离、水平夹角，也可以由控制单元从激光测距仪处获得测点距离和水平夹角信息；

测点的参数信息输入完成后，通过静态测量单元的设置初读数单元，控制单元控制图像采集设备(照相机或者摄像头)对待测量桥梁区域进行视频录制，录制达到静态测试时长后录制结束控制图像采集设备(照相机或者摄像头)将视频数据传输到设置初读数单元，设置初读数单元对视频数据中所有选定测点进行测点纵向位移计算得出初读数值，生成初读数值的原理如下：将测试视频逐帧进行解析，对静态帧的选择区域建立数量与选定测点数量相同、大小与选定测点范围大小相同的模板，在之后的每一帧图像文件中进行模板匹配，在其中找到和模板相同的图像部分，然后确定每个模板在每一帧图像中的亚像素级像素位置信息，然后对每一帧每个测点的像素位置信息按照如下方法计算出初读数值：

测点选择个数为i(可选1-30)，测点的范围为m(可选15至300像素)，从第1个测点至第i个测点的位置数据分别为(x₁，y₁)至(x_i，y_i)。创建模板阶段时，在静态个视频帧里第i个点会以(x_i，y_i)点为中心，以m为边长做一个正方形的图像模板。模板创建成功后通过基于图像的匹配算法，在接下来的每一帧图像中搜索这个模板图像的像素坐标位置，并返回i个点的x和y的坐标值，以1表示第一帧如x₁＝x，y₁＝y……，根据均值滤波算法得出像素位置均值，通过之前的距离和角度的修正量计算出实际的位移值，并将第一次测值作为基准值进行置零，之后每次通过加载读数单元获得的测值均为差值，即为最终的测试结果。

举例来说，假设图像采集设备的录像帧率在25帧/秒，所以每个标记点每秒产生25个位置坐标数据。这些数据经过下一步的整合，每个标记点根据均值滤波算法最终融合产生一个数值，作为初读数，每个标记点的初读数值在静态测量中显示为初值‘0’，初读数值和加载读数即为最终的测试结果如图6所示，对于初读数值和加载读数可根据需要通过删除读数单元、清空数据表格单元、保存静态数据单元、打开静态数据单元进行相应的删除、清空、保存、打开操作，也可以设置归零 /还原单元进行归零/还原操作。

在处理原始数据时，其采用的主要方法为邻域平均法即均值滤波。均值滤波的基本原理是用数据的均值代替原数据序列(例如原数据序列数为n，n＝1,2,......) 中的各个数据值，即对待处理的当前数据i，选择一个模板，该模板由其近邻的m 个数据(m可选1，......,n)组成，求模板中所有数据的均值，再把该均值x赋予当前数据i的数据值，作为处理后图像在该点上位置信息，即

简而言之，在得出的原始测量数据数列后，将数据序列的其中一点的值取出，用包括该点在内的邻域中各点的值的算术平均值进行替换,对数据序列的每个点进行一遍此项操作，即为均值滤波。

中值滤波操作基本原理：在得出的原始测量数据数列后，将数据序列的其中一点的值取出，对包括该点在内的一个邻域中各点进行排序，利用其中的中值进行替换。对数据序列的所有点进行一遍此项操作，即为中值滤波。

区域滤波操作基本原理：在在得出的原始测量数据数列后，将数据序列的其中一点的值取出，对包括该点在内的一个邻域中各点进行排序。将完成排序的数列中的最大值和最小值做差，然后将差值划分为若干个区间，每个区间的中值代表该区间的代表值。再对这个邻域中完成排序的数列进行区间对应，找出包含原始数据最多的区间，利用该区间的代表值替换取出的原始数据。对数据序列的所有点进行一遍此项操作，即为中值滤波。

默认情况下，用户测量待测量桥梁区域纵向位移，若用户需要测量桥梁区域横向位移，横向/纵向数据单元和设置初读数单元通过控制单元控制图像采集设备(照相机或者摄像头)对待测量桥梁区域的横向位移进行视频录制，录制达到静态测试时长后录制结束控制图像采集设备(照相机或者摄像头)将视频录制文件传输到控制单元，控制单元对视频录制文件中所有选定测点进行测点横向位移计算得出初读数值，生成初读数值的原理同前面所述，横向/纵向数据单元和加载读数单元通过控制单元控制图像采集设备(照相机或者摄像头)对待测量桥梁区域的横向位移进行视频录制，录制达到静态测试时长后录制结束控制图像采集设备(照相机或者摄像头)将视频录制文件传输到控制单元，控制单元对视频录制文件中所有选定测点进行测点横向位移计算得出测值和初读数值相减做差生成加载读数，初读数值和加载读数即为最终的测试结果，对于初读数值和加载读数可根据需要通过删除读数单元、清空数据表格单元、保存静态数据单元、打开静态数据单元进行相应的删除、清空、保存、打开操作，也可以设置归零/还原单元进行归零/还原。

动态测量方法如下：

先通过车速设置，对桥面上进行跑车试验的车速进行输入设置；

再通过选点单元选点，对待测量桥梁区域的视频预览图片进行一个测点选定，静态测量可选定一个测点以上，动态测量可只选定一个测点；

测点选定完成后，通过测点信息输入单元对输入测点的镜头焦距、测点距离、水平夹角等参数信息进行手动输入操作，或者通过控制单元从激光测距仪直接获得测点距离和水平夹角信息：

开始视频录制时候，开始动态测量单元通过控制单元控制图像采集设备(照相机或者摄像头)开始录制待测量桥梁区域视频；需要结束录制时，停止动态测量单元通过控制单元控制图像采集设备(照相机或者摄像头)停止录制待测量桥梁区域视频；录制停止后图像采集设备(照相机或者摄像头)受控制单元控制将视频数据传输到控制单元，控制单元对录制视频的测点进行纵向位移计算生成时间-挠度曲线图，待测量桥梁区域的选定测点在桥面上跑车试验的影响下会随着录制时间的每一帧发生不同纵向位移量，其原理过程如下：

将测试视频逐帧进行解析，对静态帧的选择区域建立数量与动态测点数量相同、大小与动态测点范围大小相同的模板，在之后的每一帧图像文件中进行模板匹配，在其中找到和模板相同的图像部分，然后确定每个模板在每一帧图像中的亚像素级像素位置信息，然后对每一帧动态测点的像素位置信息按照滤波方式生成挠度值，以时间-挠度曲线图在显示单元显示。其中，滤波方式包括无滤波、均值滤波、中值滤波和区域滤波的任一一种方式。

在一个可能的设计中，基于图像法的远距离桥梁挠度装置的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持基于图像法的远距离桥梁挠度装置执行上述方面中远距离桥梁挠度检测方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

又一方面，本实用新型实施例提供了一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测系统，包括上述方面中任一所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置。

再一方面，本实用新型实施例提供了一种终端，所述终端包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述方面中任一所述的方法。

再一方面，本实用新型实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方面中任一所述的方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型提供的实施例通过使用像素达到5000w的图像采集设备，搭配长焦可变焦的镜头，可以精准的将被测结构图像进行捕捉，通过基于图形的匹配算法，对图像内多点进行追寻测点位移变化情况，可以准确地得出被测结构的变形状况，可在远处通过非接触式的方式，对桥梁等结构进行实时的变形测试，具有精度高，图像内多点同时测量，使用便捷和实时性好等特点。

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实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。其中装置实施方式与方法的实施方式相对应，因此装置的实施方式描述比较简略，相关描述可参照方法的实施方式的描述即可。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

如图10、11、12、13所示，本实用新型实施例提供了一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，包括激光测距仪1、光学倾斜台2、第一L型支架3、第二L 型支架、鸠尾板5、图像采集设备6、可变焦长焦镜头7、云台8和三脚架9，所述激光测距仪1设置在光学倾斜台2上方，所述光学倾斜台2下方设置第一L型支架 3，所述第一L型支架3包括一体成型的第一长横板31和第一短竖板32，所述第二 L型支架4包括一体成型的第二短横板41和第二长竖板42，所述第一短竖板32和第二长竖板42连接，使得第一长横板31和第二短横板41平行，所述图像采集设备6设置于第二短横板41上方，所述鸠尾板5依次和云台8、可变焦长焦镜头7、第二长竖板42相连接，所述云台8下端设置三脚架9。

作为示例性说明，上述激光测距仪1可选型号为徕卡S910型高精度激光测距仪1，光学倾斜台2可选型号为纳特光学生产的NT03SM4精密旋转倾斜台，第一L 型支架3和第二L型支架4可选澳诺数码的通用双L摄影支架，鸠尾板5可选型号为括苍天文的K2515的75度鸠尾板5，图像采集设备6可选型号为佳能5DSR全画幅单反照相机，像素达到5000w，可变焦长焦镜头7可选型号为腾龙A022型150 —600可变焦长焦镜头7，云台8、三脚架9可选星特朗4SE型天文望远镜的配套云台8、三脚架9。

举例来说，图像采集设备6(如照相机)和可变焦长焦镜头7可以卡扣连接，这属于行业公知技术，不再赘述。

举例来说，星特朗4SE型天文望远镜的配套云台8自带按钮控制相机视角上下和左右移动。

图像采集设备6设置于第二短横板41上方，可以通过支架螺钉43将图像采集设备6和第二短横板41螺纹连接固定。

使用时，将基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置和基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置(或者前述终端)进行连接，具体地，将图像采集设备6(如照相机)、激光测距仪1和基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置通过数据线(如USB线)连接。图像采集设备6如照相机或者摄像机自身具有视频录制功能。

使用方式如下：通过云台8可以灵活调整可变焦长焦镜头7观测范围，快速调整到待测试桥梁区域。

使用激光测距仪1获得被测点(待测试桥梁区域)与测试点(基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置)的距离和角度信息，传输到前述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置中。

基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置对基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置进行控制，通过控制图像采集设备6进行待测试桥梁区域的测试视频录制。

录制完成后，传输给基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置对测试视频进行分析，得出测试数据。

本实施例通过使用像素高的图像采集设备6(例如5000w像素照相机)，搭配长焦可变焦镜头7，可以精准的将被测结构图像进行捕捉，可在远处通过非接触式的方式，对桥梁等结构进行实时的变形图像捕捉，具有精度高，图像内多点同时测量，使用便捷和实时性好等特点。

基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置提供高清晰的视频录制数据和图像，应用情景不限于搭配上述基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，也可搭配其它挠度检测装置进行使用。

优选地，还包括稳定盘10，所述三脚架9包括顶盘91，设在顶盘91下端的第一支腿93、第二支腿94、第三支腿95和三脚架底轴92，所述稳定盘中间设有安装孔11，三脚架底轴92穿过安装孔11用螺母13固定，所述稳定盘10外圆周设有三个突出的凹弧段12，分别与第一支腿93、第二支腿94、第三支腿95的外圆周贴合。也可以三脚架底轴92穿过安装孔11用螺母13和弹簧14一起固定，可以缓冲移动三脚架时的震动。

作为示例性说明，稳定盘10可选星特朗4SE型天文望远镜的配套稳定盘10。

优选地，光学倾斜台2内设两个第一螺纹孔21，与激光测距仪1通过两个螺丝螺纹连接，具体地说，激光测距仪1有两个螺纹孔(未画出)和光学倾斜台2通过两个螺丝(未画出)相连接。方便光学倾斜台2和激光测距仪1的拆卸和安装连接，一旦光学倾斜台2或者激光测距仪1损坏，可以单独更换，减少更换成本和时间。

优选地，光学倾斜台2设置两个第二螺纹孔22，所述第一长横板31设置两个连接孔311，通过两个螺丝将光学倾斜台的两个第二螺纹孔和第一长横板的两个连接孔一一对应连接。举例来说，当第一L型支架3选用澳诺数码的通用双L摄影支架时，由于该通用双L摄影支架的第一长横板31本身带有长向中空312(功能相当于连接孔311)和连接孔311，通过两个螺丝将两个第二螺纹孔22和第一长横板31 的长向中空312和连接孔311连接实现第一L型支架3和光学倾斜台2固定即可。方便光学倾斜台2和第一L型支架3的拆卸和安装连接，一旦光学倾斜台2和第一 L型支架3损坏，可以单独更换，减少更换成本和时间。

优选地，第一短竖板32和第二长竖板42螺纹连接。方便第一短竖板32和第二长竖板42的拆卸和安装连接，一旦第一短竖板32和第二长竖板42损坏，可以单独更换，减少更换成本和时间。举例来说，选用澳诺数码的通用双L摄影支架时，第一短竖板32设置有第一竖向中空321，第二长竖板42设置有第二竖向中空421，直接通过螺钉(未画出)将第一短竖板32和第二长竖板42螺纹连接。当然也可以在第一短竖板32和第二长竖板42上设置螺纹孔进行连接。

优选地，鸠尾板5上设置鸠尾板第一螺纹孔51、鸠尾板第二螺纹孔52，所述鸠尾板第一螺纹孔51和第二L型支架4螺纹连接，所述鸠尾板第二螺纹孔52和可变焦长焦镜头7螺纹连接。方便鸠尾板5和第二L型支架4、可变焦长焦镜头7的拆卸和安装连接，一旦鸠尾板5、第二L型支架4、可变焦长焦镜头7其中之一损坏，可以单独更换，减少更换成本和时间。

优选地，云台8包括云台本体81和设置在云台本体81上可旋转的支臂82，所述云台本体81外设充电接口，通过电源线和外接电源连接，给云台8和图像采集设备6(如照相机)供电；也可内置可充电电源(未画出)，所述可充电电源(未画出)连接图像采集设备6(如照相机)，给云台8和图像采集设备6(如照相机) 供电。

优选地，支臂82上端设置卡槽83，所述鸠尾板5卡在所述卡槽83内。方便鸠尾板5和云台8的拆卸和安装连接，一旦鸠尾板5或者云台8损坏，可以单独更换，减少更换成本和时间。

优选地，云台8下端设置三脚架9的设置方式如下：顶盘91设置连接螺丝96，云台本体81设置有螺纹孔(未画出)，顶盘91和云台本体81螺纹连接。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：包括激光测距仪、光学倾斜台、第一L型支架、第二L型支架、鸠尾板、图像采集设备、可变焦长焦镜头、云台和三脚架，所述激光测距仪设置在光学倾斜台上方，所述光学倾斜台下方设置第一L型支架，所述第一L型支架包括一体成型的第一长横板和第一短竖板，所述第二L型支架包括一体成型的第二短横板和第二长竖板，所述第一短竖板和第二长竖板连接，使得第一长横板和第二短横板平行，所述图像采集设备设置于第二短横板上方，所述鸠尾板依次和云台、可变焦长焦镜头、第二长竖板相连接，所述云台下端设置三脚架。

2.根据权利要求1所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：还包括稳定盘，所述三脚架包括顶盘，设在顶盘下端的第一支腿、第二支腿、第三支腿和三脚架底轴，所述稳定盘中间设有安装孔，所述三脚架底轴穿过安装孔用螺母固定，所述稳定盘外圆周设有三个突出的凹弧段，分别与第一支腿、第二支腿、第三支腿的外圆周贴合。

3.根据权利要求1所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：所述光学倾斜台内设两个第一螺纹孔，与激光测距仪通过两个螺丝螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：所述光学倾斜台设置两个第二螺纹孔，所述第一长横板设置两个连接孔，通过两个螺丝将光学倾斜台的两个第二螺纹孔和第一长横板的两个连接孔一一对应连接。

5.根据权利要求1所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：所述第一短竖板和第二长竖板螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：所述鸠尾板上设置鸠尾板第一螺纹孔、鸠尾板第二螺纹孔，所述鸠尾板第一螺纹孔和第二长竖板螺纹连接，所述鸠尾板第二螺纹孔和可变焦长焦镜头螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：所述云台包括顶盘和设置在顶盘上可旋转的支臂，所述顶盘外设充电接口，通过电源线和外接电源连接。

8.根据权利要求7所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：所述支臂上端设置卡槽，所述鸠尾板卡在所述卡槽内。

9.根据权利要求7所述的基于图像法的远距离桥梁挠度检测装置，其特征在于：云台下端设置三脚架的设置方式如下：顶盘设置连接螺丝，云台本体设置有螺纹孔，顶盘和云台本体螺纹连接。

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