一种基于计算机视觉的便携式激光基准线测量工装的制作方法

本专利属于海洋开发及水下测量技术领域，更具体地，涉及一种水下监控、测量及数据采集的工装实现形式。

背景技术：

海洋是生命的摇篮、资源的宝库、交通的命脉、战略的要地。全球海洋设施的建设正在向着大型化及高精度化发展，同时，对于水下施工的精确度和快速性的要求也越来越高。作为水下施工的辅助措施，及时且精确的水下测量是保证施工质量的关键。

本实用新型专利应用于水下重力式方块码头的安装测量作业，传统的安装测量定位方法有：水下基准线法、前沿参照物控制法、水上基准线法、延伸线定位法和测量架(杆)定位法。前四种方法均为物理接触法，需配合的人员及船机较多，投入较大，效率低下，且水面吊装指挥员只能通过水下对讲机与潜水员沟通来获取水下方块的位置信息，施工质量无法得到有效监督。在此需求上，发展出第五种方法——测量架定位法，即在方块的角点上各设置一个高出水面的沿伸架(杆)，架顶端安装信号发射器，水面接收器通过接收不同杆头发出的位置信号来确定水下方块的平面位置，但该方法有很强局限性——仅适用于深度5米以下的浅水区作业，对于水深较深的基底方块的安装，则仍需采用前述定位方法。

技术实现要素：

针对现有技术方法的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于计算机视觉的便携式激光准线测量工装，其目的在于,为一种基于计算机视觉的水下激光基准线测量系统的水下实体测量部分提供硬件支撑。

本发明由以下结构组成：一个主体支架(102)，一个用于固定摄像机、比例尺激光器及补光灯的可活动滑块(104)，两根滑动导轨(105)，一个侧向补光灯云台(106)，浮力材(108)，黑色激光靶尺(109)，以及若干连接螺栓。

优选地，所述便携式手持激光基准线测量工装，所有零配件均采用304不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性及低温环境下优异的机械特性，并且所述便携式手持激光基准线工装可承受最大水深300米的水压。

优选的，所述便携式手持激光基准线测量工装具有一个用于固定摄像机、比例尺激光器及补光灯的可活动滑块(104)。为了满足与之配合的计算机视觉测量系统的测量画面要求，设计了一种可在一定范围内沿靶尺中垂线前后移动的水下摄像机支撑臂。

优选地，所述侧向补光灯云台(106)为满足计算机视觉软件测量时的画面亮度及清晰度需求，可在90度范围内调整。

优选地，所述便携式手持激光基准线测量工装配备浮力等同于整体测量部件自身水下重力的浮力材，以保证整套测量装置的水下零重力，方便测量人员使用。

附图说明

图1、图2、图3、图4为本发明的三视图示意。

图5为本发明在测量时的方案示意。

在图1、图2、图3、图4中，各标号所表示的零部件如下表所示：

具体实施方式

测量作业进行之前需在主体支架上安装若干测量用电子设备，包括在可活动滑块(104)上集成安装水下摄像头(111)、水下红色比例尺激光器(110)、径向补光灯(112)，在侧向云台(106)上安装侧向补光灯(107)。电子设备安装完成后，用水密电缆(101)将其与水面控制主机连接，通电测试完成后即可下水进行测量作业。

进行测量之前，需要根据要求布置好激光基准线。

上述工作完成后，即可携带便携式手持激光准线测量工装的测量部分至 水下待测物旁，按图5所示方式将台架的侧面(两面均可)倚靠到待侧面，保证激光基准线所处的水平面位于激光靶尺的下半部分内。

若测距离在该系统的量程内，绿色的激光基准线将会投影在激光靶尺上，则整套测量系统即可根据水下摄像机采集到的实时画面测算出测量位置与基准线的相对距离。然后沿着激光基准的光路前后移动测量装置，即可得到这一竖直测量面的整体位置。