[发明专利]一种基于光学原理的平面变形快捷测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于光学原理的平面变形快捷测量装置，其特征在于，包括四片呈十字形排列的镍镉板和数码相机，所述四片镍镉板包括两片横向设置的第一镍镉板和第二镍镉板，以及两片纵向设置的第三镍镉板和第四镍镉板，每片镍镉板上均开设有一螺栓槽，所述螺栓槽内安装有一螺栓，所述螺栓可沿螺栓槽滑动；所述螺栓的底端固定在待测物体上；

所述第一镍镉板上固定设置有第一横向标志物和第二横向标志物，第二镍镉板上固定设置有第三横向标志物；第一横向标志物、第二横向标志物和第三横向标志物的中心点位于同一横向直线上；第二横向标志物位于第一横向标志物和第三横向标志物之间；

所述第三镍镉板上固定设置有第一纵向标志物和第二纵向标志物，第四镍镉板上固定设置有第三纵向标志物；第一纵向标志物、第二纵向标志物和第三纵向标志物的中心点位于同一纵向直线上；第二纵向标志物位于第一纵向标志物和第三纵向标志物之间；所述横向直线与纵向直线相互垂直。

2.根据权利要求1基于光学原理的平面变形快捷测量装置，其特征在于，所述第一横向标志物、第二横向标志物、第三横向标志物、第一纵向标志物、第二纵向标志物和第三纵向标志物均为氮化硅，所述氮化硅焊接在镍镉板上。

3.一种基于光学原理的平面变形快捷测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将权利要求（1）所述的基于光学原理的平面变形快捷测量装置中安装在待测物体上，在两片横向设置的第一镍镉板和第二镍镉板之间留有间距，两片纵向设置的第三镍镉板和第四镍镉板之间留有间距；

（2）安装完成后，用数码相机对四片镍镉板进行第一次拍摄，所得图像作为参考图像；记第一横向标志物与第二横向标志物中心点之间的距离为n_x个像素，第一横向标志物与第三横向标志物中心点之间的距离为m_x个像素；第一纵向标志物与第二纵向标志物中心点之间的距离为n_y个像素，第一纵向标志物与第三纵向标志物中心点之间的距离为m_y个像素；

第一次观测时，

第一横向标志物与第三横向标志物中心点之间的实际距离为

lx=Nxmxnx;]]>

第一纵向标志物与第三纵向标志物中心点之间的实际距离为

ly=Nymyny;]]>

其中，N_x为第一横向标志物与第二横向标志物中心点之间的实际距离，N_y为第一纵向标志物与第二纵向标志物中心点之间的实际距离；

（3）在待测物体变形期间，对四片镍镉板进行定期或不定期观测；在进行第i次观测时，i为大于1的正整数；

记第一横向标志物与第二横向标志物中心点之间的距离为n′_x个像素，第一横向标志物与第三横向标志物中心点之间的距离为m′_x个像素；第一纵向标志物与第二纵向标志物中心点之间的距离为n′_y个像素，第一纵向标志物与第三纵向标志物中心点之间的距离为m′_y个像素；

第i次观测时，

第一横向标志物与第三横向标志物中心点之间的实际距离为

lx′=Nxmx′nx′]]>

第一纵向标志物与第三纵向标志物中心点之间的实际距离为

ly′=Ny′my′ny′]]>

（4）得到在第i次观测时，待测物体的变形量为：

x方向上的变形量为：Δxi=lx′-lx=Nx(mx′nx′-mxnx)]]>

y方向上的变形量为：Δyi=ly′-ly=Ny(my′ny′-myny)]]>

待测物体总变形量为：ΔLi=Nx2(mx′nx′-mxnx)2+Ny2(my′ny′-myny)2.]]>