[发明专利]一种基于二维码的结构变形空间位移实时测量方法和系统

权利要求书

1.一种用机器视觉和二维码非接触测量结构物空间位移的方法及系统，可用于结构变形监测领域，其特征包括：二维码、摄像装置、计算硬件和算法软件二维码与被测目标紧密结合为一体，摄像装置拍摄二维码的图像，通过计算软件对图像进行中的二维码信息进行结算，从而得到二维码所代表的被测目标物相对摄像装置的空间位置，通过对比多幅图像中的被测物体的空间位置变化从而得到被测物的相对位移变化量。

2.根据权利要求1所述的二维码，与被测物体牢固结合，与被测目标的空间位置变化完全一致。

3.根据权利要求1所述的二维码，采用国际通用的标准设计制作，没有特殊要求，能被常用二维码识别软件所检测和识别。

4.根据权利要求2所述的二维码，制作在一个平面载体上，使二维码的4个角点位于同一个平面上，4个角点组成一个边长已知的正方形。

5.根据权利要求3所述的二维码载体，可以使用不易变形的材料制作，也可以在被测物体上满足平面要求的表面以印刷、喷涂、粘贴等方式制作。

6.根据权利要求3所述的二维码，其特征在于：二维码的编码信息包含了二维码本身的关键结构信息，如二维码的真实边长、设备ID等。

7.根据权利要求1所述的摄像机装置和二维码安装在现场以后，相对空间关系确定下来，通过读取被测目标附近的棋盘格图片，现场自动对摄像装置进行图像畸变矫正、相机内部参数和外部参数计算，获取当前使用场景的各种参数，现场对摄像机进行标定、计算和参数解读。

8.根据权利要求1所述的一体化摄像装置，内嵌算法软件，可以实时计算出现场环境下的摄像机参数，动态适应现场环境。

9.根据权利要求7所述的一体化摄像装置的内嵌算法软件，配合实际规格已知的标定板，可以实时计算出现场环境下的摄像机参数，动态适应现场环境。

10.根据权利要求7所述的一体化摄像装置的内嵌算法软件，通过算法软件解读出二维码编码的信息，取得二维码的真实宽度，通过此真实宽度建立二维码4个角点的世界坐标，与图像中二维码的4个角点的像素坐标及步骤2中所计算得出的相机内部参数和环境参数，通过相对位置及比例关系，推算出摄像机在二维码世界坐标系中的实际空间坐标，进而通过此世界坐标系中的坐标变化，获取二维码平面所代表的被测物体的空间位移变化量。