[实用新型]一种基于双目视觉的蝴蝶形标志点软岩地基表面变形监测装置

说明书

本实用新型涉及地基变形监测技术领域的一种基于双目视觉的蝴蝶形标志点软岩地基表面变形监测装置。蝴蝶形标志点由两个尺寸一致的镜像渐变直角三角形组成。软岩地基表面变形监测装置包括竖向支架、带凹槽的主梁、不带凹槽的主梁、带镂空卡槽的副梁、双目相机组件和位移计组件。本实用新型通过提出一种基于双目视觉的蝴蝶形标志点软岩地基表面变形监测装置，在低成本上，实现了对软岩地基变形的实时监测。

技术领域

本实用新型涉及一种地基表面变形监测装置，特别是公开了一种基于双目视觉的蝴蝶形标志点软岩地基表面变形监测装置，属于地基变形监测技术领域。

背景技术

软岩广泛分布于我国中部、西南等多个地区。随着经济快速发展，众多高层、超高层建筑需要选择以红层泥岩为代表的软岩作为地基。然而，软岩强度低、沉积复杂等特点，给软岩地基极限承载力和破坏模式的确定带来了极大的困难。长期以来，为了承载安全，建筑行业采用非常保守的承载力取值方法，造成了对软岩地基承载力和人力物力的大量浪费。岩基载荷试验被认为是确定岩石地基承载力最为准确和权威的方法。监测岩基载荷试验过程中岩体的动态变形，有利于辅助确定软岩地基承载力和破坏模式。然而，目前罕见相关的岩石地基变形监测设备设施。

针对岩体表面变形的监测方法主要有大地测量法、GPS技术、三位激光扫描技术等，但均无法有效应用于岩基载荷试验中。其中，大地测量法监测空档期长，缺乏动态监测；GPS技术和三维激光扫描技术虽然精度高，但造价、操作难度均较高。考虑到试验场地尺寸、操作人员技术水平等限制，亟需一种安装便捷、智能、高效的方法来实现对岩基载荷试验过程中岩体变形的动态监测。

随着计算机视觉技术和成像设备的发展，针对软岩地基变形监测，有条件开发一种基于双目视觉的蝴蝶形标志点软岩地基变形监测系统，为建筑行业提供一种更加便捷、智能、高效的监测方法。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供一种基于双目视觉技术的蝴蝶形标志点软岩地基表面变形监测装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于双目视觉技术的蝴蝶形标志点软岩地基表面变形监测装置。其中，该监测系统提供一种适应于软岩地基载荷试验场地条件的蝴蝶形标志点。采用双目相机实时提取加载过程中软岩地基表面图像，通过标志点亚像素定位，从而得到标志点中心坐标，最后解算出标志点的时域空间坐标，从而获得加载过程中软岩地基表面的变形情况。

根据本实用新型的一实施例，蝴蝶形标志点由两个尺寸一致的镜像渐变直角三角形组成，蝴蝶形标志点的直径为2cm，渐变直角三角形的直角边长度为0.8cm。实施过程前，将蝴蝶形标志点预先用粘结剂贴附于地基表面。

与传统的黑白标志点相比，优势明显。提供的蝴蝶形标志点，可以避免该算法识坐标点边缘位置特征，并实现视场内多个标志点二维坐标的识别。

在本实用新型提供的一种基于双目视觉技术的蝴蝶形标志点软岩地基表面变形监测装置。该装置包括竖向支架、带凹槽的主梁、不带凹槽的主梁、带镂空卡槽的副梁、双目相机组件和位移计组件。竖向支架包括连接杆、可伸缩支架和底座。其中，底座包括三个支架且通过螺栓连接稳定板。带凹槽的主梁包括凹槽段和用于连接竖向支架的卡口。带卡槽的副梁包括带矩形切口的梁和两端防倾覆用的橡胶垫。

根据本实用新型的一实施例，双目相机组件包括双目相机、连结轴承和防滑橡胶托盘。

根据本实用新型的一实施例，位移计组件包括位移计、位移计托架和连接位移计托架的防滑橡胶托盘。

根据本实用新型的一实施例，带凹槽的主梁不带凹槽的主梁可插入竖向支架的连接杆互相连接。

根据本适用新型的一实施例，每一竖向支架连接杆顶部到稳定板底部的距离为42cm，连接杆的总长度为7cm，竖向可伸缩支架的总长度为20cm，可延长10cm，底座的总长度为15cm，稳定板长度为15cm。