[发明专利]一种高精度远程位移传感器

摘要

本发明公开了一种高精度远程位移传感器，包括光学镜头（1）、图像传感器（2）、核心控制功能单元（5）、处理存储单元（6）、触发控制单元（3）和远程通讯单元（4）；其中核心控制功能单元（5）包括触发信号检测模块、目标靶模板加载及规格化模块、图像数据采集模块、图像灰度化及缩放模块和目标图像匹配检测模块（7）；本发明采用图像传感器获取被测量目标上靶标的图像，并通过图像处理获得桥梁的位移参数，具有精度高、结构简单可靠、二维实时测量、测量量程大等特点，适用于长期、在线、多点测量。

主权项

一种高精度远程位移传感器，其特征在于：包括光学镜头(1)、图像传感器(2)、核心控制功能单元(5)、处理存储单元(6)、触发控制单元(3)和远程通讯单元(4)；所述的光学镜头(1)瞄准被测量目标上设置的靶标；所述的图像传感器(2)为CCD或CMOS传感器，用于获取被测量目标的图像；所述的触发控制单元(3)用于提供远程位移传感器所需的触发信号；所述的远程通讯单元(4)与处理存储单元(6)联接，用于图像数据的远程发送；所述的处理存储单元(6)与核心控制功能单元(5)相联，用于图像数据的存储和处理；所述的核心控制功能单元(5)包括触发信号检测模块、目标靶模板加载及规格化模块、图像数据采集模块、图像灰度化及缩放模块和目标图像匹配检测模块(7)；所述目标靶模板加载及规格化模块事先根据靶标的特征建立目标靶模板，并对目标靶模板进行缩放和旋转处理，获得靶标特征模板组数据，并将其存储在处理存储单元(6)的Flash存储器内；当触发信号检测模块接收到触发信号后，图像数据采集模块获取图像传感器数据，经过图像灰度化及缩放模块运行处理后，得到与靶标图像相适应的数据格式；在目标图像匹配检测模块(7)内将靶标特征模板组数据与处理后的图像传感器数据进行匹配检测，并根据检测结果计算出位移参数，最后由远程通讯单元(4)传出；所述的目标图像匹配检测模块包括目标图像粗略匹配单元、目标图像精确匹配单元和结果判定单元，其中所述的目标图像粗略匹配单元将图像灰度化及缩放模块处理后的图像划分为若干个区域，并将靶标特征模板组数据与图像的各个子区域数据进行相关性计算，粗略判断得到靶标图像存在的热点区域；所述的目标图像精确匹配单元将热点区域内图像数据与靶标特征模板组数据逐像素进行相关性计算，判断得到靶标所在的图像位置；所述的结果判定单元处理得到靶标的坐标信息，并计算得到靶标的位移值。