基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。包括中控電腦、雙目攝像機(jī)單元、激光測(cè)距單元和預(yù)警單元；所述雙目攝像機(jī)單元的兩臺(tái)攝像機(jī)以預(yù)定的時(shí)間間隔拍攝模板的數(shù)字圖像，并將圖像傳輸給中控電腦進(jìn)行處理、計(jì)算及分析；所述激光測(cè)距單元測(cè)量激光測(cè)距儀到被拍攝模板的距離，并實(shí)時(shí)傳輸給中控電腦；中控電腦對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行特征點(diǎn)識(shí)別，并根據(jù)兩臺(tái)攝像機(jī)所拍攝圖像中同一特征點(diǎn)的視差，計(jì)算出被拍攝模板各特征點(diǎn)的三維變形量以及該被拍攝模板的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。本發(fā)明系統(tǒng)采用無接觸式的圖像測(cè)量方法，儀器操作簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)給出模板變形情況，且對(duì)模板可能出現(xiàn)的情況作出預(yù)判，因此，可以在建筑施工過程中廣泛使用。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑模板施工安全領(lǐng)域，涉及一種預(yù)警系統(tǒng)，特別是一種基于數(shù)字圖 像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 模板施工技術(shù)是鋼筋混凝土工程中高度機(jī)械化、施工速度快、占有場(chǎng)地少、安全作 業(yè)有保障、綜合效益顯著且可以重復(fù)使用的一種施工方法。特別在高層、超高層建筑現(xiàn)澆鋼 筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，模板更是大面積廣泛使用的一種施工工具，其重復(fù)使用率高、節(jié)省大 量費(fèi)用和施工周期、對(duì)工程質(zhì)量有一定的保證。然而在施工過程中由于模板本身質(zhì)量問題、 支撐不夠、不牢，施工人員操作不當(dāng)，或者組織人力執(zhí)行檢查不夠等原因產(chǎn)生了脹模、爆模 現(xiàn)象。脹模和爆模都是在澆筑混凝土的時(shí)候，由于上述多種因素，再加上受到混凝土泵送沖 擊、混凝土自身重力或者振動(dòng)棒振搗等影響擾動(dòng)了模板。現(xiàn)有的模板監(jiān)測(cè)主要是由專業(yè)人 員定時(shí)的去觀測(cè)，由于人直接觀測(cè)誤差較大，且容易遺漏，脹模、爆模現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此在 施工過程通過儀器設(shè)備對(duì)模板的變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是十分重要的，一旦模板局部區(qū)域出現(xiàn)較大 的變形或者模板的變形呈現(xiàn)逐漸增大的情況就給出報(bào)警，提示施工人員停止施工并作詳細(xì) 的安全檢查，防止施工中爆模現(xiàn)象出現(xiàn)，可以節(jié)省大量的時(shí)間和費(fèi)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該 方法采用無接觸式的圖像測(cè)量方法，儀器操作簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)給出模板變形情況，且對(duì)模板可能 出現(xiàn)的情況作出預(yù)判，因此，可以在建筑施工過程中廣泛使用。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板 施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括中控電腦及與該中控電腦連接的雙目攝像機(jī)單元、激光測(cè)距單元和預(yù) 警單元；所述雙目攝像機(jī)單元包括兩臺(tái)攝像機(jī)； 所述兩臺(tái)攝像機(jī)以預(yù)定的時(shí)間間隔拍攝模板的數(shù)字圖像，并將圖像傳輸給中控電腦進(jìn) 行處理、計(jì)算及分析； 所述激光測(cè)距單元用于測(cè)量激光測(cè)距儀到被拍攝模板的距離，并實(shí)時(shí)傳輸給中控電 腦； 所述中控電腦對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行特征點(diǎn)識(shí)別，并根據(jù)所述兩臺(tái)攝像機(jī)所拍攝圖像中同一 特征點(diǎn)的視差，計(jì)算出被拍攝模板各特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)，對(duì)比各個(gè)時(shí)刻的三維坐標(biāo)得到三 維變形量以及該被拍攝模板的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
[0005] 在本發(fā)明實(shí)施例中，所述對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行特征點(diǎn)識(shí)別是基于圖像攝影技術(shù)對(duì)被拍 攝模板進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字化處理的過程，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下： 步驟S1 :將兩臺(tái)攝像機(jī)所拍攝模板的數(shù)字圖像均以If xf數(shù)組形式存儲(chǔ)于所述中控 電腦中，并在兩臺(tái)攝像機(jī)的兩個(gè)成像平面上分別建立第一圖像平面坐標(biāo)系Oi-UA和第二圖 像平面坐標(biāo)系〇2_U 2V2，第一成像平面和第二成像平面分別位于第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)的 焦距f處； 步驟S2 :分別以第一攝像機(jī)的光心和第二攝像機(jī)的光心為原點(diǎn)建立第一攝像機(jī)坐標(biāo) 系XcJc;Z。和第二攝像機(jī)坐標(biāo)系1。27。22。2，并選擇第一攝像機(jī)坐標(biāo)系 XcJc;Z。作為世界坐標(biāo)系，其 中，X。軸和y。軸分別與Α軸和％軸平行，z。軸為第一攝像機(jī)的光軸，并垂直于第一成像平 面的第一圖像平面坐標(biāo)系原點(diǎn)h處，X&軸和軸分別與U 2軸和V2軸平行，ζ?軸為第二 攝像機(jī)的光軸，并垂直于第二成像平面的第二圖像平面坐標(biāo)系原點(diǎn)〇 2處； 步驟S3 :設(shè)兩臺(tái)攝像機(jī)的投影中心的連線距離為d，取被拍攝模板上任意一點(diǎn)Ρ，則其

【權(quán)利要求】
1. 一種基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括中控電腦 及與該中控電腦連接的雙目攝像機(jī)單元、激光測(cè)距單元和預(yù)警單元；所述雙目攝像機(jī)單元 包括兩臺(tái)攝像機(jī)； 所述兩臺(tái)攝像機(jī)以預(yù)定的時(shí)間間隔拍攝模板的數(shù)字圖像，并將圖像傳輸給中控電腦進(jìn) 行處理、計(jì)算及分析； 所述激光測(cè)距單元用于測(cè)量激光測(cè)距儀到被拍攝模板的距離，并實(shí)時(shí)傳輸給中控電 腦； 所述中控電腦對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行特征點(diǎn)識(shí)別，并根據(jù)所述兩臺(tái)攝像機(jī)所拍攝圖像中同一 特征點(diǎn)的視差，計(jì)算出被拍攝模板各特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)，對(duì)比各個(gè)時(shí)刻的三維坐標(biāo)得到三 維變形量以及該被拍攝模板的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行特征點(diǎn)識(shí)別是基于圖像攝影技術(shù)對(duì)被拍攝模板進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字化處 理的過程，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下：
步驟S5 :根據(jù)第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)中被拍攝模板各特征點(diǎn)的視差，可得各特征點(diǎn) 在該時(shí)刻的三維坐標(biāo)，通過與模板前一時(shí)刻的三維坐標(biāo)比較即可得被拍攝模板的位移量， 進(jìn)而計(jì)算出被拍攝模板各特征點(diǎn)的三維變形量以及該被拍攝模板的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述激光測(cè)距單元為一激光測(cè)距儀，該激光測(cè)距儀設(shè)置于所述第一攝像機(jī)和第二攝像 機(jī)連線中點(diǎn)處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)字圖像測(cè)量原理的建筑模板施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在 于：所述被拍攝模板上的各特征點(diǎn)為在被拍攝模板上噴涂的斑點(diǎn)圖案，以便于特征點(diǎn)的識(shí) 別及匹配。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK104061876SQ201410339543
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】蔡思源, 蔡慧萍, 蔡鳳水, 毛祥華, 蔣國(guó)平 申請(qǐng)人:宏峰集團(tuán)(福建)有限公司