CZ17122U1 - Kalibrační a záměrný terč - Google Patents

Description

Technické řešení se týká kalibračního a záměrného terče určeného pro nekontaktní měření rovinných posuvů a natočení, zejména mostních konstrukcí, na velké vzdálenosti s využitím metod digitálního zpracování obrazového záznamu.

Dosavadní stav techniky

Nekontaktní měření rovinných posuvů a natočení se používá při sledování mechanicky namáhaných konstrukcí, např. mostních konstrukcí při průjezdech nadměrných nákladů. Současné vyspělé metody, které umožňují měřit posuvy a natočení na velké vzdálenosti, spočívají v tom, že se používá záměrná značka např. ve tvaru křížku, čtverce, kruhu nebo trojúhelníku, umístěná na měřeném objektu, jejíž obraz je snímán kamerou. K určení polohy, resp. změny polohy měřeného objektu, je nutná znalost snímkových souřadnic záměrné značky a prvků vnitřní a vnější orientace použité kamery, přičemž určení prvků vnitřní a vnější orientace je poměrně zdlouhavý a komplikovaný proces.

Technické řešení si klade za úkol navrhnout kalibrační a záměrný terč, který by podstatně omezil popsané nevýhody známých terčů.

Podstata technického řešení

Uvedený úkol řeší kalibrační a záměrný terč určený pro nekontaktní měření rovinných posuvů a natočení, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen alespoň třemi kontrastními kruhy na ploše terče umístěného v rovině pohybu měřeného objektu, uspořádanými tak, že jejich středy tvoří vrcholy pravoúhlého čtyřúhelníku. Toto uspořádání umožňuje kalibraci a následné vyhodnocení měření polohy objektu bez znalosti prvků vnitřní a vnější orientace kamery, nutná je pouze znalost snímkových souřadnic jednotlivých kruhových značek kalibračního a záměrného terče.

Z hlediska přesnosti měření je výhodné, když jedna dvojice protilehlých stran pravoúhlého čtyř25 úhelníku je orientována vodorovně.

U výhodného provedení terče činí vodorovná rozteč kruhů alespoň dvojnásobek průměru kruhu, vodorovný i svislý rozměr terče činí alespoň čtyřnásobek průměru kruhu a vzdálenost středu kruhu od okraje terče činí alespoň průměr kruhu.

Za účelem snadnějšího a přesnějšího zacílení snímacího zařízení může být střed terče označen záměrným křížem s rameny, jejichž délka činí 0,3 až 0,5 průměru kruhu a jejichž šířka činí 1/3 délky ramena.

Přehled obrázku na výkrese

Technické řešení bude dále objasněno pomocí výkresu, na němž je výhodné provedení kalibračního a záměrného terče.

Příklady provedení technického řešení

Čtvercový kalibrační terč I zobrazený na výkrese je umístěn ve svislé rovině. Má čtyři černé kruhové plochy na bílém podkladu. Barevné řešení terče je voleno tak, aby kontrast mezi kruhy 2 a plochou terče 1 byl co největší. Stejně tak mohou být umístěny kruhy 2 bílé na černém pozadí nebo v závislosti na situaci, v jaké je prováděno měření, může být barevná kombinace terče i jiná.

Středy kruhů 2 tvoří vrcholy čtverce s vodorovnými resp. svislými stranami. Rozměry terče 1 vycházejí z průměru d kruhů 2. Kruhy 2 mají průměr d, jejich vertikální i horizontální rozteč činí 2d, vertikální i horizontální rozměr terče i činí 4d a středy kruhů 2 mají od okraje terče 1 vzdáleCZ 17122 Ul nost d. Průměr d kruhu 2 je volen s ohledem na vzdálenost, na kterou se provádí měření, a na parametry zařízení použitého pro snímání obrazu kalibračního terče.

V příkladném provedení je střed terče I označen záměrným křížem 3, jehož rozměry rovněž vycházejí z průměru d kruhů 2. Délka ramena záměrného kříže 3 nabývá hodnot od 0,3 do 0,5 d, šířka jeho ramena hodnoty 1/3 délky ramena.

Claims (4)

1. Kalibrační a záměrný terč určený pro nekontaktní měření rovinných posuvů a natočení, vyznačující se tím, že je tvořen alespoň třemi kontrastními kruhy (2) na ploše terče (1) umístěného v rovině pohybu měřeného objektu, uspořádanými tak, že jejich středy tvoří ío vrcholy pravoúhlého čtyřúhelníku.

2. Kalibrační a záměrný terč podle nároku 1, vyznačující se tím, že jedna protilehlá dvojice stran pravoúhlého čtyřúhelníku je orientována vodorovně.

3. Kalibrační a záměrný terč podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že svislá i vodorovná rozteč kruhů (2) činí alespoň dvojnásobek průměru (d) kruhu (2), vodorovný i svislý

15 rozměr terče (1) činí alespoň čtyřnásobek průměru (d) kruhu (2) a vzdálenost středu kruhu (2) od okraje terče (1) činí alespoň průměr (d) kruhu (2).

4. Kalibrační a záměrný terč podle nároků laž3, vyznačující se tím, že střed terče (1) je označen záměrným křížem (3) s rameny, jejichž délka činí 0,3 až 0,5 průměru (d) kruhu (2) a jejichž šířka činí 1/3 délky ramena.