[实用新型]一种铁路隧道裂缝宽度测量仪

说明书

技术领域

本实用新型属于光机电一体化测量技术领域，涉及一种铁路测量仪，尤其涉及一种铁路隧道裂缝宽度测量仪。

背景技术

当前铁路隧道裂缝的宽度信息主要通过目测、使用钢尺或读数放大镜等方法来测量，但是这种测量方法测量精度低，受人为因素影响比较大；对于拱顶、拱腰等距离轨面较高位置，受接触网带电、高度、照明等因素制约，测量人员很难完成操作。

现有的一项专利《一种隧道衬砌裂缝宽度的测量方法及装置》（申请号：201010240543.2）；该专利采用基于数字图像处理的摄影测量技术对隧道裂缝进行观测，但存在以下缺点：

1、该测量装置包括数码相机、激光测距仪、连接螺杆、测量计算机以及裂缝数据库，硬件数量多，携带不方便，不适于野外操作；

2、该测量装置未提及使用专业照明装置，当隧道表面存在水渍或污物等情况下，图像处理效果会有所下降，影响测量精度；

3、该测量装置使用商业用数码相机进行测量，其光学结构、机械结构和电子结构是否能稳定可靠，如果不能，将影响测量精度。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提供一种能够集成所有光、机、电模块在一起、采用均匀照明光源和工业相机，使其能够携带方便，提高测量精度且稳定可靠的铁路隧道裂缝宽度测量仪。

本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型提供一种铁路隧道裂缝宽度测量仪，其特殊之处在于：包括自上而下依次电连接的第一阶梯系统、第二阶梯系统、第三阶梯系统、第四阶梯系统；

所述第一阶梯系统包括光学镜头、设置在光学镜头一侧的自动对焦模块、设置在光学镜头另一侧的激光测距模块以及阵列分布在光学镜头周围的均匀照明光源；

所述第二阶梯系统包括工业用CMOS相机和直流电源；所述直流电源为宽度测量仪整体供电；

所述第三阶梯系统包括嵌入式处理模块和数据存储模块；所述嵌入式处理模块包括DSP和ARM；所述DSP用于对数字图像进行采集和处理，提取和识别裂缝信息；所述ARM用于进行操作控制；所述数据存储模块包括SDRAM、FLASH以及USB接口；所述SDRAM用于存储数据传输和处理时的信息以及中间运算结果；所述FLASH用于存储拍摄图像和最终裂缝信息；所述USB接口用于FLASH中保存的信息的传输；

所述第四阶梯系统为液晶触屏；

所述嵌入式处理模块通过数据线分别与自动对焦模块、激光测距模块、工业用CMOS相机、数据存储模块和液晶触屏连接；

上述均匀照明光源至少设置一个；

上述均匀照明光源为白光LED；

上述光学镜头为定焦镜头。

本实用新型的优点：

1、本实用新型克服现有技术之不足，提供一种光机电一体化设备，采用非接触、高精度的摄影测量技术对隧道裂缝进行观测，采用一体化技术增加设备的便携性，并使用工业相机和均匀照明光源增强设备适应苛刻工作条件的能力；

2、本实用新型采用嵌入式软件系统，所有光、机、电模块集成在一起，携带方便；

3、本实用新型采用均匀照明光源。在拍摄图像中，裂缝信息可被准确、清晰地识别；

4、本实用新型采用工业相机，其光、机、电结构稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的工作流程图；

其中：1-光学镜头，2-自动对焦模块，3-激光测距模块，4-均匀照明光源，5-工业用CMOS相机，6-直流电源，7-嵌入式处理模块，8-数据存储模块，9-液晶触屏。

具体实施方式

本实用新型提供一种铁路隧道裂缝宽度测量仪，包括自上而下依次电连接的第一阶梯系统、第二阶梯系统、第三阶梯系统、第四阶梯系统；

第一阶梯系统包括光学镜头1、设置在光学镜头1一侧的自动对焦模块2、设置在光学镜头1另一侧的激光测距模块3以及阵列分布在光学镜头1周围的均匀照明光源4；

第二阶梯系统包括工业用CMOS相机5和直流电源6；直流电源6为整体系统供电；

第三阶梯系统包括嵌入式处理模块和7数据存储模块8；嵌入式处理模块包括DSP和ARM；DSP用于对数字图像进行采集和处理，提取和识别裂缝信息；ARM用于进行操作控制；数据存储模块包括SDRAM、FLASH以及USB接口；SDRAM用于存储数据传输和处理时的信息以及中间运算结果；FLASH用于存储拍摄图像和最终裂缝信息；USB接口用于FLASH中保存的信息的传输；

第四阶梯系统为液晶触屏9；