CN214537790U - 一种混凝土裂缝测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土裂缝测量装置，包括：主控板模块、数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块，数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块分别与主控板模块相连接。本发明能够在较小的误差下测量裂缝的长度和宽度特征，尤其适用于难以接触的目标裂缝；便携性和非接触特点使其适应于手持式仪器和各种巡检机器人或无人机，具有广泛的市场空间。
Description
技术领域
本发明涉及裂缝测量技术领域，尤其是一种混凝土裂缝测量装置。
背景技术
随着我国经济的高速发展，混凝土结构被广泛应用于建筑、水利、交通等领域，然而相当一部分混凝土结构因为荷载作用、混凝土收缩、温度变形和不均匀沉降等导致开裂，对工程的安全性和耐久性提出很大的挑战，因此混凝土结构裂缝的检测具有很大的市场空间，检测结果也作为工程质量评价的标准之一。目前，大部分裂缝测量装置大多体积较大，不利于随时随地测量，而且某些结构部位裂缝的检测人工难以到达。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种混凝土裂缝测量装置，能够在较小的误差下测量裂缝的长度和宽度特征。
为解决上述技术问题，本发明提供一种混凝土裂缝测量装置，包括：主控板模块、数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块，数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块分别与主控板模块相连接。
优选的，主控板模块选用树莓派4B，为一款基于ARM的微型电脑主板。
优选的，数据采集模块包括高清摄像头和超声波测距仪，两者分别与主控板模块相连接；高清摄像头拍摄裂缝图像，拍照方向与裂缝平面垂直；超声波测距仪与高清摄像头焦点处于同一平面，记录拍照时摄像头焦点和裂缝平面的距离，同时二者保持平行，借助超声波的特性保持拍照方向与裂缝所在平面垂直。
优选的，超声波测距仪和树莓派4B相连，选择HC-SR04，包含超声波发射器、接收器和控制电路，超声波发射器、接收器均与控制电路相连，HC-SR04能够测量3cm-4m的距离，精确度达到3mm。
优选的，辅助模块包括平行辅助光源、装置外壳和电源，辅助光源和电源均固定于装置外壳上。平行辅助光源尽量去除因为混凝土表面光照不均匀、坑槽等产生的图像噪声，增强裂缝图像的可检测性，装置外壳固定和保护装置其它部位，电源为树莓派主板供电。
优选的，图像处理与计算模块包括前处理模块和计算模块，二者均在树莓派4B上运行并存储结果。
本发明的有益效果为：本发明能够在较小的误差下测量裂缝的长度和宽度特征，尤其适用于难以接触的目标裂缝；便携性和非接触特点使其适应于手持式仪器和各种巡检机器人或无人机，具有广泛的市场空间。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图。
图2为本发明的树莓派4B结构示意图。
图3为本发明的高清摄像头结构示意图。
图4为本发明的超声波测距仪结构示意图。
其中，1、主控板模块；2、高清摄像头；3、超声波测距仪；4、平行辅助光源；5、装置外壳；6、电源；7、接线；8、裂缝平面。
具体实施方式
如图1所示，一种混凝土裂缝测量装置，包括：主控板模块、数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块，数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块分别与主控板模块相连接。
如图2所示，主控板模块1选用树莓派4B，为一款基于ARM的微型电脑主板。
数据采集模块包括高清摄像头2和超声波测距仪3，两者分别与主控板模块相连接；高清摄像头2拍摄裂缝图像，拍照方向与裂缝平面8垂直；超声波测距仪3与高清摄像头2焦点处于同一平面，记录拍照时摄像头焦点和裂缝平面的距离，同时二者保持平行，借助超声波的特性保持拍照方向与裂缝所在平面垂直。
如图3所示，为CSI摄像头电路原理图，供3.3V电压，摄像头通过CSI接口与树莓派连接。如图4所示，HC-SR04模块连接树莓派27号管脚SDA C和28号管脚SCL C，并实时数据传输。
辅助模块包括平行辅助光源4、装置外壳5和电源6，辅助光源4和电源6均固定于装置外壳5上，平行辅助光源4尽量去除因为混凝土表面光照不均匀、坑槽等产生的图像噪声，增强裂缝图像的可检测性，装置外壳5固定和保护装置其它部位，电源6为树莓派主板供电。
图像处理与计算模块包括：前处理模块和计算模块，二者均在树莓派4B上运行并存储结果。
主控板模块1为树莓派4B，协调各个子模块运作；数据采集模块负责采集裂缝图像和拍摄镜头平面到裂缝平面的距离；辅助模块负责保护和固定该装置其它部位，并提供辅助光源；图像处理与计算模块负责图像前处理和计算裂缝长度和宽度，四个子模块相互协调运作，共同达到测量裂缝的长度和宽度的目的。
主控板模块1在平行辅助光源4辅助下，通过高清摄像头2采集裂缝图片，超声波测距仪3测量高清摄像头2焦点与被采集裂缝之间的距离，高清摄像头2和超声波测距仪3始终保持平行来确保拍摄方向始终垂直于裂缝平面8，裂缝图像和距离由图像处理与计算模块在主控板模块1上运行和计算，进而得到裂缝长度、宽度和面积。
Claims (6)
1.一种混凝土裂缝测量装置，其特征在于，包括：主控板模块、数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块，数据采集模块、辅助模块和图像处理与计算模块分别与主控板模块相连接。
2.如权利要求1所述的混凝土裂缝测量装置，其特征在于，主控板模块选用树莓派4B，为一款基于ARM的微型电脑主板。
3.如权利要求1所述的混凝土裂缝测量装置，其特征在于，数据采集模块包括高清摄像头和超声波测距仪，两者分别与主控板模块相连接；高清摄像头拍摄裂缝图像，拍照方向与裂缝平面垂直；超声波测距仪与高清摄像头焦点处于同一平面，记录拍照时摄像头焦点和裂缝平面的距离，同时二者保持平行，借助超声波的特性保持拍照方向与裂缝所在平面垂直。
4.如权利要求3所述的混凝土裂缝测量装置，其特征在于，超声波测距仪和树莓派4B相连，选择HC-SR04，包含超声波发射器、接收器和控制电路，超声波发射器、接收器均与控制电路相连，HC-SR04能够测量3cm-4m的距离，精确度达到3mm。
5.如权利要求1所述的混凝土裂缝测量装置，其特征在于，辅助模块包括平行辅助光源、装置外壳和电源，平行辅助光源和电源均固定于装置外壳上。
6.如权利要求1所述的混凝土裂缝测量装置，其特征在于，图像处理模块与计算包括前处理模块和计算模块，二者均在树莓派4B上运行并存储结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120780997.2U CN214537790U (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种混凝土裂缝测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202120780997.2U CN214537790U (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种混凝土裂缝测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN214537790U true CN214537790U (zh) | 2021-10-29 |
Family
ID=78275334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120780997.2U Active CN214537790U (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种混凝土裂缝测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN214537790U (zh) |
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2021
- 2021-04-16 CN CN202120780997.2U patent/CN214537790U/zh active Active
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