专利名称：单相机多测点动位移测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单相机多测点动位移测量装置。
背景技术：
现有的利用相机进行动位移测量专利，主要有西安交通大学薛建儒等人于2010 年申请的单相机测量物体三维位置与姿态的方法(申请号/专利号201010184619)， 以及张征宇2009年申请的振动环境中的多相机动态摄影测量方法(申请号/专利号 20091030M34)。这些方法在相机的动位移测量上进行了有效的尝试，但均没有解决工程应用中测量人员所最关注的两个关键问题准确性和经济性。因此，提供一种经济实用且能精确测量多测点动态位移的装置是非常必要的。
发明内容本实用新型的目的是提供一种单相机多测点动位移测量装置，以该硬件架构为基础，能实现对多测点动态位移的精确测量。本实用新型的单相机多测点动位移测量装置，包括被测物体，其特征在于所述的被测物体表面固定一具有一定形状的标志，所述被测物前方设置有一固定在三脚架上的高速相机，所述的高速相机设置有广角镜头，所述的高速相机依次经1394数据连接线和1394 数据采集卡与一具有图像分析处理功能的计算机相连。在本实用新型一实施例中，所述的一定形状包括正方形、长方形、菱形或圆形。在本实用新型一实施例中，所述的计算机是一手提电脑或平板电脑。本实用新型的有益效果是，本实用新型架构简单，各部件都灵活可卸，便于携带， 其配合软件不仅可以提高动位移测量结果的准确性和精度，而且与市场上同类产品相比具有使用简便、价格低廉、且可实现多测点同时测量的优点。
图1是本实用新型实施例的系统架构示意图。图2是本实用新型方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。如图1所示，本实施例的单相机多测点动位移测量装置，包括被测物体8，其特征在于所述的被测物体8表面固定一具有一定形状的标志7，所述被测物前方设置有一固定在三脚架3上的高速相机1，所述的高速相机1设置有广角镜头2，所述的高速相机依次经 1394数据连接线6和1394数据采集卡5与一具有图像分析处理功能的计算机4相连。本实施例中，所述一定形状可以是圆形、三角形、四边形或五边形等；所述的计算机可以是台式电脑、手提电脑或平板电脑。[0012]这里要说明的是，本实用新型保护的是装置的硬件结构，至于软件不要求保护，但是为了让一般技术人员更好的理解本实用新型，下面我们结合软件对本实用新型结构的工作原理做进一步说明。本实用新型的硬件在安装好后，通过高速相机拍摄标志在运动过程中的一系列照片；然后，利用NI公司提供的Vision Acquisition软件，从所述高速相机提取一张样片，并通过在该样片上规定特定直线段长度的方法，计算样片的像素大小与固定标志点实际大小的比例系数，该比例系数用于实现相机测量全过程的单位转换；最后， 进行观测标志动位移的反复采样分析过程，并记录标志点的运动轨迹，同时绘制相应的位移-时间曲线。如图2所示，所述的反复采样分析过程是通过一个连续采样分析的while循环实现的；每个循环过程包括首先，利用Vision Acquisition软件从相机读取一张固定标志的即时照片，测量过程中要注意保证固定标志的边界在随着被测物体一起运动的过程中不会超过相机的视野范围；然后，利用LabVIEW软件提供的“Locate Edges”命令，对包含边界的即时照片进行边界分析和定位，并获得固定标志的形心坐标；最后，将该形心坐标作为被测物体的实时位置，实时显示在电脑屏幕上，并输入系统进行数据存盘。该采样分析过程一直重复，直至点击控制面板上的“STOP”按钮结束采样分析。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种单相机多测点动位移测量装置，包括被测物体，其特征在于所述的被测物体表面固定一具有一定形状的标志，所述被测物前方设置有一固定在三脚架上的高速相机， 所述的高速相机设置有广角镜头，所述的高速相机依次经1394数据连接线和1394数据采集卡与一具有图像分析处理功能的计算机相连。
2.根据权利要求1所述的单相机多测点动位移测量装置，其特征在于所述的一定形状包括圆形、三角形、四边形或五边形。
3.根据权利要求1所述的单相机多测点动位移测量装置，其特征在于所述的计算机是一手提电脑、平板电脑或台式电脑。
专利摘要本实用新型涉及一种单相机多测点动位移测量装置，其是将某一具有一定形状的标志固定在被测物体表面，以该标志的形心作为被测物体表面上的一个观测点，利用高速相机拍摄标志在运动过程中的一系列照片，然后通过在LabVIEW软件视觉与运动模块基础上自主开发的程序，依次读取和分析照片，并记录标志点的运动轨迹，同时绘制相应的位移-时间曲线。通过设置一系列不同的观测点，可实现对多测点动态位移的精确测量。
文档编号G01B11/03GK202188830SQ201120281708
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者吴庆雄, 陈宝春, 黄宛昆 申请人:福州大学