用于地形测量中测量测桥挠度的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及了一种用于地形测量中测量测桥晓度的装置。
【背景技术】
[0002] 在地形测量中，由于地形长度较大，因此需要把测量设备放到测桥上，测量一段完 毕后，控制测量设备沿测桥移动某一段距离，再进行下一段的测量，由于测桥形状属于细长 型，因此在测量设备移动到不同的位置，测桥会发生不同弧度的形变，该形变直接影响了地 形测量的精度，因此必须要实时测量测桥的晓度。平面弯曲时，梁的轴线将变为一条在梁的 纵对称面内的平面曲线，该曲线称为梁的晓曲线。
【发明内容】
[0003] 本申请的实用新型目的在于提供一种在测量地形时，实时测量测桥距离某一水平 线的高度，从而实现对测桥晓度的测量的装置。
[0004] 为了完成本申请的发明目的，本申请采用W下技术方案：
[000引本申请的一种用于地形测量中测量测桥晓度的装置，它包括：激光器、矩形成像 板、摄像机、测量小车、工控机和测距器，其中：激光器被装在测桥的一端，测量小车上装有 固定高度Η和宽度W的矩形成像板和摄像机，摄像机装在矩形成像板和激光器之间，该激光 器正对矩形成像板，该激光器发射出的一条水平线光束打到矩形成像板上，摄像机面对着 矩形成像板，矩形成像板位于摄像机的视野范围内，测距器用于测量测量小车的横向位 置，测距器和摄像机分别与工控机电连接；
[0006] 本申请的一种用于地形测量中测量测桥晓度的装置，其中：所述的测距器为编码 器或激光测距器；
[0007] 本申请的一种用于地形测量中测量测桥晓度的装置，其中：所述编码器装在测量 小车上；
[0008] 本申请的一种用于地形测量中测量测桥晓度的装置，其中：所述激光测距器被固 定在测桥的另一端上。
[0009] 本实用新型的装置通过实时测量测桥的位置，从而实时地测量出测桥晓度，可W 精确地测量出地形。
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型的用于地形测量中测量测桥晓度的装置示意图，在图中，测量小 车处于初始状态，即测量小车没有在测桥上；
[0011] 图2为本实用新型的用于地形测量中测量测桥晓度的装置示意图，在图中，测量小 车处于行进状态，即测量小车行进在测桥上；
[0012] 图3为矩形成像板的示意图；
[0013] 图4为拍摄出图片的示意图。
[0014] 在图1至图4中，标号1为激光器;标号2为矩形成像板;标号3为摄像机;标号4为测 量小车;标号5为测桥;标号6为水平线光束;标号7图片;标号8为编码器;标号9为;标号10为 工控机;标号11为激光测距器。
[0015] 在图1和图2中，画出了工控机10分别与编码器8和激光测距器11相连，实际上，工 控机10与编码器8相连，或者工控机10和激光测距器11相连，为了节约起见，将两幅图合为 一幅图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1和图2所示，本实用新型的用于地形测量中测量测桥晓度的装置包括:激光 器1、矩形成像板2、摄像机3、测量小车4、工控机10和测距器，激光器1被装在测桥5的一端， 测量小车4上装有固定高度Η和宽度W的矩形成像板2和摄像机3,摄像机3装在矩形成像板2 和激光器1之间，该激光器1发射出的一条水平线光束6打到矩形成像板2上，如图3所示，水 平线光束6与矩形成像板2的矩形上下两条边平行，摄像机3正对着矩形成像板2,矩形成像 板2位于摄像机3的视野范围内，测距器用于测量测量小车4的横向位置，测距器为编码器8 或激光测距器11，编码器8装在测量小车4上，或者激光测距器11被固定在测桥5的另一端 上，测距器和摄像机3分别与工控机10电连接。
[0017] 用于地形测量中测量测桥晓度的装置来测量测桥晓度方法，它包括W下步骤：
[0018] (I)当测量小车4在测桥5的行进过程中，打开激光器1和测距激光器，使激光器1发 射出来的一条水平线光束6打到矩形成像板2,摄像机3拍摄装在测量小车4上的矩形成像 板2,得到图片7,图片7上的四边形框9与高度Η和宽度W的矩形成像板2相对应，摄像机3将所 述图片7传递给工控机10;同时，编码器8或者激光测距器11测量出测量小车4的横向位置， 并将其传递给工控机10;
[0019] (II)工控机10分别从矩形成像板2和四边形框9中取出Ξ个或四个顶点的相应坐 标，例如图3的A、Β、C和D与图4的A '、Β '、C '和D '四个相应点的坐标，根据公式：
[0020]
[0021] 其中：Χ，Υ为对应于矩形成像板2上的点坐标，Χ'，Υ'对应于四边形框9上的点坐标， 计算出公式中的亂、12、13、14、61和62六个参数，再根据图4中图片7中四边形框9的水平线 光束6的Ε'点和F'点的坐标值，打在图片7上的水平线光束6是一条具有一定宽度的带状区 域，取该带状区域的中屯、与四边形框9的交点作为水平线光束6的的Ε'点和F'点坐标值，利 用上述公式得到图3中的矩形成像板2上的Ε点和F点的坐标值，然后分别计算出矩形成像板 2上的Ε点与Β点之间的距离和F点与C点之间的距离，将上述两个距离之和除W2,即得到测 量小车4的纵向位置，该纵向位置与测量小车4初始纵向位置的差，即是测量小车4在该处测 桥5上的纵向位置;在矩形成像板2中，W矩形成像板2的宽度为矩形成像板2横向坐标，W矩 形成像板2的长度为矩形成像板2纵向坐标，W矩形成像板2的其中一个顶点为坐标原点;在 图片7中，W图片7的宽度为图片7横向坐标，W图片7的长度为图片7纵向坐标，W图片7的顶 点为坐标原点；
[0022] 根据测量小车4该处的横向位置和初始横向位置的差，工控机10计算得到测量小 车4在该处测桥5上的横向位置；
[0023] (III)重复步骤I和步骤(II)，得到测量小车4在测桥5上各个点的横向位置和纵向 位置;画出测桥5晓度的图形。
[0024] 本实用新型的方法是在忽略测桥5的自重，即不考虑测桥5的自重使测桥产生晓度 的条件下，并且将测量小车视为刚体，不产生任何变形，测量小车的长度远远小于测桥的长 度，和摄像机3相对于矩形成像板2是固定的条件下得到的。
[0025] 上述实施方式说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何 本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可W对上述实施方式进行任何 修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
【主权项】
1. 一种用于地形测量中测量测桥挠度的装置，它包括:激光器（1)、矩形成像板（2)、摄 像机(3)、测量小车(4)、工控机（10)和测距器，其特征在于:激光器（1)被装在测桥(5)的一 端，测量小车(4 )上装有固定高度Η和宽度W的矩形成像板(2 )和摄像机(3 )，摄像机(3 )装在 矩形成像板(2)和激光器（1)之间，该激光器正对矩形成像板(2)，激光器（1)发射出的一条 水平线光束(6)打到矩形成像板(2)上，摄像机(3)面对着矩形成像板(2)，矩形成像板(2) 位于摄像机(3)的视野范围内，测距器用于测量测量小车(4)的横向位置，测距器和摄像机 (3)分别与工控机(10)电连接。2. 如权利要求1所述的用于地形测量中测量测桥挠度的装置，其特征在于:所述的测距 器为编码器(8)或激光测距器(11)。3. 如权利要求2所述的用于地形测量中测量测桥挠度的装置，其特征在于:所述编码器 (8)装在测量小车(4)上。4. 如权利要求2所述的用于地形测量中测量测桥挠度的装置，其特征在于:所述激光测 距器(11)被固定在测桥(5)的另一端上。
【专利摘要】本实用新型的用于地形测量中测量测桥挠度的装置包括：激光器、矩形成像板、摄像机、测量小车、工控机和测距器，激光器被装在测桥的一端，测量小车上装有固定高度H和宽度W的矩形成像板和摄像机，摄像机装在矩形成像板和激光器之间，该激光器正对矩形成像板，该激光器发射出的一条水平线光束打到矩形成像板上，摄像机面对着矩形成像板,矩形成像板位于摄像机的视野范围内，测距器用于测量测量小车的横向位置，测距器和摄像机分别与工控机电连接；在本实用新型的装置通过实时测量测桥的位置,从而实时地测量出测桥挠度。
【IPC分类】G01B11/16
【公开号】CN205300522
【申请号】
【发明人】郑钧, 王驰, 杜德军, 李忱熙, 王希花, 任明轩, 刘俊星
【申请人】北京尚水信息技术股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月25日