[发明专利]一种高耸结构外观检测装置及方法

权利要求书

1.一种高耸结构外观检测装置，其特征在于，包括三脚架(4)和采集平台，所述采集平台包括第一框架(6)和第二框架(1)，所述第一框架(6)通过竖直设置的转轴(8)与所述三脚架(4)顶部连接，且所述第一框架(6)可绕所转轴(8)轴向旋转，所述第二框架(1)两侧各通过一根转动轴(7)与所述第一框架(6)两侧连接，且所述第二框架(1)能以两根转动轴(7)的连线为中心轴旋转；所述第二框架(1)上安装有相机(2)和镜头(3)，且所述相机(2)中心水平线与所述两根转动轴(7)处于同一平面。

2.根据权利要求1所述的高耸结构外观检测装置，其特征在于，所述镜头(3)焦距为100mm以上。

3.一种利用权利要求1或2所述装置检测检测高耸结构外观的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据相机传感器尺寸、镜头焦距参数、图像重叠率，计算出单幅图像拍摄范围；然后自动将目标结构物进行矩阵模式分区，并计算出每个分区的两个转动角度；通过第一框架(6)和第二框架(1)实现竖向和水平轴转动，进行分区拍摄，直至完成整个高耸结构物的图像采集，并确定位置矩阵M；

2)利用所述位置矩阵M对采集的图像进行拼接处理；

3)对拼接后的图像进行配准处理；

4)由矢量CAD文件确定图形文件像素大小，并根据像素尺寸和像素个数确定缺陷的长度、宽度和面积，采用地图集的方式对结构物外观的缺陷进行标记和量测，并将缺陷数据记录到数据库之中，形成缺陷信息数据库。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)的具体实现过程包括以下步骤：

1)确定相机单幅图像拍摄区域范围fov：fov＝360÷PI×arctan(36÷c÷(2×f×m))；其中，PI为圆周率；c为相机变焦系数；f为相机焦距；m为焦距倍增数；

2)确定fov后，根据下式确定拍摄区域的行row、列col值，对拍摄区域分区：

row＝((AE_y-AS_y+fov)-ol×fov)/(fov×(1-ol)+1；

col＝((AE_x-AS_x+fov)-ol×fov)/(fov×(1-ol)+1；

其中，AE_x是转轴在水平方向的终点位置；AE_y是转动轴在竖直方向的终点位置；AS_x是转轴在水平方向的初始位置；AS_y是转动轴在竖直方向的初始位置；ol为图像重叠率；

3)计算转轴和转动轴的单位转动角度x_angle,y_angle：

x_angle＝(AE_x-AS_x)/(col-1)；

y_angle＝(AE_y-AS_y)/(row-1)；

4)确定位置矩阵M，M中任意位置(i,j)处的转轴转动位置由下式确定：

M[i,j]＝{AS_y+i×y_angle,AS_x+j×x_angle}；

其中，AS_y是转动轴在竖直方向的初始位置；AS_x是转轴在水平方向的初始位置；i,j≥2；。