CN220437342U - 一种装配式建筑预制构件图像精准测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种装配式建筑预制构件图像精准测量装置，包括：多组矩阵相机，每组所述矩阵相机包括成对设置的双镜头相机，所述双镜头相机上设置有双镜头相机壳，所述双镜头相机包括成像器件，所述双镜头相机壳上设置有用于定位所述成像器件的定位销。通过将矩阵相机拆分成两个双目相机分别进行加工，能够减少双镜头相机壳的变形及加工误差，保证双镜头相机壳的加工精度。通过在双镜头相机壳上设置定位销，能够保证成像器件在双镜头相机壳上的定位安装，从而确保成像器件中心与镜头中心同轴安装，使相机采集到的图像位置、大小、质量一致，保证测量精度。

Description

一种装配式建筑预制构件图像精准测量装置

技术领域

本申请涉及装配式建筑预制构件图像测量技术领域，具体而言，涉及一种装配式建筑预制构件图像精准测量装置。

背景技术

建筑预制构件是指能够在工厂流水线上生产的各类标准建筑构件，例如：装配式建筑墙板、楼梯等建筑构件，地铁管片、高铁构件等可在固定工厂生产的建筑构件等等。

该类建筑构件生产完成后，都需要对产品进行平面度和外观轮廓尺寸的测量，目前的测量方式基本采用手工完成。难以保证检测质量，检测数据的可追溯性差。

装配式建筑预制构件三维图像测量系统是一套安装在建筑构件生产流水线上的，能够依靠三维相机，通过三维立体成像和对三维点云的全自动计算和分析，自动实现建筑构件的平面度及外形轮廓尺寸的测量，自动实现建筑构件钢筋的位置和尺寸进行测量，自动完成预埋构件位置尺寸的测量，自动完成测量三维数据与构件CAD图纸之间的比对，自动判断构件的质量，对超限的给出报警提示和图像标注，对每次测量二维图像，三维图像，三维点云数据等进行保存，上传到数据管理中心，建立建筑构件的生产质量三维数据档案，使建筑构件产品管理实现三维数字化和三维可视化，极大降低了工人的劳动强度，节省了测量的人工，提高了产品出厂和中间关键环节的生产和检测质量。

为了保证矩阵相机的三维成像质量，要求矩阵相机的四个CCD成像器件，都保证在同一个平面上，而且，水平扫描线对齐，垂直扫描线对齐，而且，矩阵相机标定完成，出厂后，CCD成像器件和镜头之间的空间位置关系不能因振动或变形产生偏移，从而影响三维成像。

针对以上要求，本实用新型所采用的技术手段，就是要保证在加工、组装和使用过程中，不发生影响三维成像的问题。

例如：如果矩阵相机外壳没有定位销，在安装CCD成像器件的时候就会造成CCD中心与镜头中心不同轴影响成像质量，导致测量精度下降。

矩阵相机与测量架之间都采用螺丝固定的方式，生产线的震动会使固定螺丝松动，矩阵相机整体角度偏移或变形，影响相机正常工作产生测量误差。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种装配式建筑预制构件图像精准测量装置，能够保证矩阵相机的测量精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种装配式建筑预制构件图像精准测量装置，包括：多组矩阵相机，每组所述矩阵相机包括成对设置的双镜头相机，所述双镜头相机上设置有双镜头相机壳，所述双镜头相机包括成像器件，所述双镜头相机壳上设置有用于定位所述成像器件的定位销。

在可选的实施方式中，所述成像器件包括感光元件电路板，所述感光元件电路板上设置有供所述定位销插接的定位孔。

在可选的实施方式中，所述双镜头相机壳安装在矩阵相机连接横梁上，所述矩阵相机连接横梁上设置有相机定位块，所述双镜头相机壳包括相机前壳及相机后盖，所述相机前壳的侧壁与所述相机定位块的侧壁贴合设置。

在可选的实施方式中，所述双镜头相机设置在所述矩阵相机连接横梁的两端，所述矩阵相机连接横梁包括上下分布且平行设置的两条，所述双镜头相机壳的安装方向垂直于所述矩阵相机连接横梁的延伸方向。

在可选的实施方式中，多组所述矩阵相机安装在矩阵相机组安装横梁上，所述矩阵相机连接横梁上设置有矩阵相机连接件，所述矩阵相机连接件与所述矩阵相机组安装横梁连接。

在可选的实施方式中，所述矩阵相机组安装横梁之间设置有矩阵相机组安装横梁连接件，所述矩阵相机组安装横梁连接件上设置有供所述矩阵相机定位安装的矩阵相机间距定位块。

在可选的实施方式中，所述矩阵相机组安装横梁的顶壁上连接有矩阵相机同轴定位块，所述矩阵相机同轴定位块的底壁与所述双镜头相机壳的顶壁贴合设置。

在可选的实施方式中，所述矩阵相机包括三组，三组所述矩阵相机等距间隔连接在所述矩阵相机组安装横梁上。

在可选的实施方式中，所述矩阵相机组安装横梁包括上下分布且平行设置的两条，每条包括两根对接的组装横梁，所述组装横梁通过横梁连接件同轴连接。

在可选的实施方式中，相邻所述矩阵相机之间的距离与所述双镜头相机之间的距离相同。

通过将矩阵相机拆分成两个双目相机分别进行加工，能够减少双镜头相机壳的变形及加工误差，保证双镜头相机壳的加工精度。

通过在双镜头相机壳上设置定位销，能够保证成像器件在双镜头相机壳上的定位安装，从而确保成像器件中心与镜头中心同轴安装，使相机采集到的图像位置、大小、质量一致，保证测量精度。

在进一步的实施方式中，通过每组矩阵相机成对设置的双镜头相机之间设置定位卡块，以及在不同组别矩阵相机之间设置定位卡块，能够首先确保每组双镜头相机之间的相互平行，使成对设置的双镜头相机所包括的四个相机镜头分布在同一平面上。

进一步地，使不同组别的双镜头相机之间保持同轴、等距以及平行，从整体上保证装配式建筑预制构件图像精准测量装置的检测精度。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本申请中成像器件在双镜头相机壳上的安装结构示意图；

图2为图1的主视结构示意图；

图3为双镜头相机壳的结构示意图；

图4为每组矩阵相机的结构示意图；

图5为图4的主视结构示意图；

图6为图4的俯视结构示意图；

图7为多组矩阵相机在组装后的结构示意图；

图8为图7中局部结构的主视结构示意图；

图9为图7的俯视结构示意图。

图标：

1-矩阵相机；11-双镜头相机；12-双镜头相机壳；13-定位销；14-相机镜头；15-相机前壳；16-相机后盖；

2-成像器件；21-感光元件电路板；22-定位孔；

3-矩阵相机连接横梁；31-相机定位块；32-矩阵相机连接件；

4-矩阵相机组安装横梁；41-矩阵相机组安装横梁连接件；42-矩阵相机间距定位块；43-矩阵相机同轴定位块；44-组装横梁；45-横梁连接件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，主要进行装配式建筑预制构件在生产过程中的图像数据采集，通过改变矩阵相机的布置结构以及设置定位块的形式，从整体上提高图像数据采集的检测精度。

参见图1，并结合图2-图6，本申请中的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，包括多组矩阵相机1，矩阵相机1构成图像数据采集的独立单元，每组矩阵相机1包括两个成对设置的双镜头相机11，两个双镜头相机11共包括四个相机以及四个相机镜头14。

双镜头相机11上设置有双镜头相机壳12，每组矩阵相机1包括两个独立的双镜头相机壳12。通过将矩阵相机1的相机壳分体设置为两个双镜头相机壳12，能够减小矩阵相机1的体积，减少双镜头相机壳12的变形以及加工误差，有效提高了矩阵相机1的测量精度。

图像数据的采集主要通过矩阵相机1的镜头以及成像器件2进行，双镜头相机11包括位于前端的镜头以及设置在双镜头相机壳12中的成像器件2，其中相机、相机镜头14以及成像器件2具体为一一对应的关系。

在双镜头相机壳12上设置有用于定位成像器件2的定位销13，通过定位销13的设置，能够使成像器件2中心与镜头中心同轴安装，使每台相机采集到的图像位置、大小以及质量一致，保证测量精度。

在其中一个具体的实施例中，成像器件2包括感光元件电路板21，感光元件电路板21连接有数据线，镜头以及成像器件2所采集到图像信息通过数据线传输至上位机。

感光元件电路板21具体容置安装在双镜头相机壳12的内部，具体地，感光元件电路板21安装在双镜头相机壳12的里侧内壁上，定位销13具体设置在双镜头相机壳12的里侧内壁。为了能够将成像器件2定位安装，感光元件电路板21上设置有供定位销13插接的定位孔22，通过定位孔22与定位销13的配合，一方面能够提高装配安装过程中的快捷性，另一方面能够保证成像器件2与镜头的精准对位，提高检测的精准性。

基于上文已述的每组矩阵相机1所包括的成对设置的两个双镜头相机11，为了使矩阵相机1构成相对单独的独立单元，每组矩阵相机1中的两个双镜头相机壳12安装在矩阵相机连接横梁3上，通过矩阵相机连接横梁3将两个双镜头相机壳12连接为整体结构。

本实施例中每组矩阵相机1所包括的两个双镜头相机11之间的距离相同，为了保证两个双镜头相机11基线的精度，在矩阵相机连接横梁3上设置有相机定位块31，在安装过程中，通过使双镜头相机壳12贴合在相机定位块31上，实现双镜头相机壳12在矩阵相机连接横梁3上的定位安装。

进一步地，双镜头相机壳12包括相机前壳15及相机后盖16，相机定位块31在矩阵相机连接横梁3上的位置是固定的，具体地，相机定位块31的侧边与矩阵相机连接横梁3端部之间的距离与双镜头相机壳12的宽度相同，通过使相机前壳15的侧壁与相机定位块31的侧壁贴合设置，能够使每组矩阵相机1上两个双镜头相机11之间距离保持相同，提高矩阵相机1基线的精度。

双镜头相机11设置在矩阵相机连接横梁3的两端，方便双镜头相机11的安装。矩阵相机连接横梁3包括上下分布且平行设置的两条，通过上下分布的两条矩阵相机连接横梁3，能够形成每组矩阵相机1的安装横梁，保证两个双镜头相机11安装的稳定可靠。

双镜头相机壳12的安装方向垂直于矩阵相机连接横梁3的延伸方向，结合两条平行设置的矩阵相机连接横梁3，能够确保每组矩阵相机1中的两个双镜头相机壳12相互平行，从而保证测量精度。

结合图7-图9，本实施例中多组矩阵相机1安装在矩阵相机组安装横梁4上，形成装配式建筑预制构件图像精准测量装置的主体结构，每组矩阵相机1中的矩阵相机连接横梁3上均设置有矩阵相机连接件32，通过将矩阵相机连接件32与矩阵相机组安装横梁4连接，使多组矩阵相机1连接在矩阵相机组安装横梁4上。

矩阵相机组安装横梁4之间设置有矩阵相机组安装横梁连接件41，通过矩阵相机组安装横梁4与矩阵相机组安装横梁连接件41的组装，构成矩阵相机1的安装框架。

矩阵相机组安装横梁连接件41上设置有供矩阵相机1定位安装的矩阵相机间距定位块42。通过矩阵相机间距定位块42的设置，能够确保每组矩阵相机1的等距布设。

矩阵相机组安装横梁4的顶壁上连接有矩阵相机同轴定位块43，优选地，矩阵相机同轴定位块43与每组矩阵相机1中的双镜头相机壳12位置相对，具体地，通过将矩阵相机同轴定位块43的底壁与双镜头相机壳12的顶壁贴合设置，能够确保多组矩阵相机1的同轴布设。

本实施例中的矩阵相机1包括三组，三组矩阵相机1等距间隔连接在矩阵相机组安装横梁4上，进一步地，矩阵相机组安装横梁4包括上下分布且平行设置的两条，每条包括两根对接的组装横梁44，组装横梁44通过横梁连接件45同轴连接，通过两个对接的组装横梁44，减少了较长横梁容易出现的加工以及安装偏差，通过横梁连接件45保证上下分布的每条矩阵相机组安装横梁4的同轴设置，从整体上保证矩阵相机1的同轴精度。

本实施例中每组矩阵相机1中两个双镜头相机11之间的距离与相邻两组矩阵相机1之间的距离相同，形成六套双镜头相机11等距间隔排布的矩阵相机1模组。

本实施例中装配式建筑预制构件图像精准测量装置在使用过程中，矩阵相机1模组同时对模台上的构件进行检测，六套矩阵相机1在同一条轴线上进行测量，测量距离也是相同的，结合三组矩阵相机1之间的间距与每组矩阵相机1中两个双镜头相机11距离相同，在运算时可以按照两两组合的五套矩阵相机1来计算。

在检测过程中，所有相机同时对模台进行图像采集，所得图像按照五套矩阵相机1进行三维运算，得到每套矩阵相机1的三维运算模型，然后五套矩阵相机1的三维模型进行三维拼接，得到五套矩阵相机1一次检测的三维模型，然后模台运行中，相机一直进行图形采集，并运算得到整个模台的三维模型，从而得到模台上装配式建筑预制构件的三维模型，得到所测建筑预制构件的三维尺寸，再和构件的设计图纸进行比对得到所测构件是否为合格产品。

通过本实用新型中的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，能够保证双镜头相机11以及多组矩阵相机1的安装精度，进一步保证建筑预制构件的测量精度。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，包括：多组矩阵相机，每组所述矩阵相机包括成对设置的双镜头相机，所述双镜头相机上设置有双镜头相机壳，所述双镜头相机包括成像器件，所述双镜头相机壳上设置有用于定位所述成像器件的定位销。

2.根据权利要求1所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，所述成像器件包括感光元件电路板，所述感光元件电路板上设置有供所述定位销插接的定位孔。

3.根据权利要求1所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，所述双镜头相机壳安装在矩阵相机连接横梁上，所述矩阵相机连接横梁上设置有相机定位块，所述双镜头相机壳包括相机前壳及相机后盖，所述相机前壳的侧壁与所述相机定位块的侧壁贴合设置。

4.根据权利要求3所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，所述双镜头相机设置在所述矩阵相机连接横梁的两端，所述矩阵相机连接横梁包括上下分布且平行设置的两条，所述双镜头相机壳的安装方向垂直于所述矩阵相机连接横梁的延伸方向。

5.根据权利要求3所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，多组所述矩阵相机安装在矩阵相机组安装横梁上，所述矩阵相机连接横梁上设置有矩阵相机连接件，所述矩阵相机连接件与所述矩阵相机组安装横梁连接。

6.根据权利要求5所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，所述矩阵相机组安装横梁之间设置有矩阵相机组安装横梁连接件，所述矩阵相机组安装横梁连接件上设置有供所述矩阵相机定位安装的矩阵相机间距定位块。

7.根据权利要求5所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，所述矩阵相机组安装横梁的顶壁上连接有矩阵相机同轴定位块，所述矩阵相机同轴定位块的底壁与所述双镜头相机壳的顶壁贴合设置。

8.根据权利要求5所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，所述矩阵相机包括三组，三组所述矩阵相机等距间隔连接在所述矩阵相机组安装横梁上。

9.根据权利要求5所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，所述矩阵相机组安装横梁包括上下分布且平行设置的两条，每条包括两根对接的组装横梁，所述组装横梁通过横梁连接件同轴连接。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的装配式建筑预制构件图像精准测量装置，其特征在于，相邻所述矩阵相机之间的距离与所述双镜头相机之间的距离相同。