[发明专利]一种桥隧结构位移的测量系统

摘要

本发明涉及一种桥隧结构位移的检测技术，尤其涉及一种桥隧结构位移的测量系统，包括；多个检测模组，控制及计算模组；每个检测模组包括图像采集装置及光源，图像采集装置的采集方向朝向光源；控制及计算模组包括控制单元，接收单元和存储及计算单元，控制单元分别与每个检测模组连接，用于控制每个光源的开关，以及控制每个图像采集装置在光源开启时同步拍摄；接收单元用于接收图像采集装置拍摄的连续的图像；存储单元；处理单元，连续读取存储单元存储的图像，并根据光源的中心位置与之前的位置比较产生的偏移计算每个图像采集装置和每个光源的位移生成位移数据；能够测量桥隧结构的动态位移，建设成本低，并且不受横向测量和竖向测量的限制。

主权项

1.一种桥隧结构位移的测量系统，其特征在于，包括：多个检测模组，沿桥隧结构的延伸方向间隔布设于所述桥隧结构上；每个所述检测模组包括：图像采集装置，设置于所述桥隧结构上；光源，设置于所述桥隧结构上，所述图像采集装置的采集方向朝向所述光源；控制及计算模组，包括：控制单元，分别与每个所述检测模组连接，用于控制每个所述光源的开关，以及控制每个所述图像采集装置在所述光源开启时同步拍摄；接收单元，与每个所述图像采集装置连接，用于接收所述图像采集装置拍摄的连续的图像；存储单元；处理单元，分别与所述接收单元和所述存储单元连接，用于将所述接收单元接收的连续的所述图像存储至所述存储单元中；所述处理单元连续读取所述存储单元中存储的所述图像，并根据所述图像中所述光源的中心位置与上一个所述图像中所述光源的所述中心位置比较产生的偏移计算每个所述图像采集装置和每个所述光源的位移生成位移数据；所述检测模组还包括一固定板；所述检测模组中所述图像采集装置的数量为两个，并且两个所述图像采集装置固定于同一个所述固定板上；每个所述检测模组中所述光源的数量也为两个；所述固定板上设置有角度调节座，用于调节两个所述图像采集装置的采集方向；通过所述角度调节座调节两个所述图像采集装置的采集方向，比较调节前后两张图像；所述位移数据包括横向位移数据和竖向位移数据，所述横向位移数据与竖向位移数据通过X＝A^‑1B；Y＝＝A^‑1C矩阵方程得到，其中：Y为位移前左侧检测靶的中心点在图像上的竖向位置，Y'为位移后左侧检测靶的中心点在图像上的竖向位置，所以Y'‑Y为左侧检测靶的中心点在图像上的竖向位移；X为位移前右侧检测靶的中心点在图像上的竖向位置，X'为位移后左侧检测靶的中心点在图像上的竖向位置，所以X'‑X为左侧检测靶的中心点在图像上的竖向位移；C点为相机位移产生之前的位置，C'点为相机位移Z0产生后的位置；B为左侧靶位移产生之前的左侧检测靶的中心位置，B'为左侧靶位移Z2产生之后的左侧检测靶的中心位置；A为右侧靶位移产生之前的右侧检测靶的中心位置，A'为右侧靶位移Z1产生之后的右侧检测靶的中心位置；Z_i表示第i个靶的竖向位移，H_i表示第i个相机的竖向位移，l_ij表示第i个相机和第j个靶的距离，δ_i表示第i个相机固定底板轴线与水平方向产生的转动夹角，Δ_ij表示第j个靶中心在相机i所拍摄的图像上的实际竖向位移差；R_i表示第i个靶的横向位移，N_i表示第i个相机的横向位移，l_ij表示第i个相机和第j个靶的距离，表示第i个相机固定底板轴线与竖向方向产生的转动夹角，P_ij表示第j个靶中心在相机i所拍摄的图像上的实际横向位移差；Z0作为图像采集装置的相机的位移；Z1作为光源的右侧靶的位移；Z2作为光源的左侧靶的位移；C点为相机位移产生之前的位置，C'点为相机位移Z0产生后的位置，B为左侧靶位移产生之前的左侧检测靶的中心位置，B'为左侧靶位移Z2产生之后的左侧检测靶的中心位置，A为右侧靶位移产生之前的右侧检测靶的中心位置，A'为右侧靶位移Z1产生之后的右侧检测靶的中心位置；经过计算从而得到第i个靶点的竖向位移Z_i，第i个相机的竖向位移H_i；第i个靶点的横向位移R_i，第i个相机的横向位移N_i。