視覺智能采集定位系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁檢測領域，具體涉及一種視覺智能采集定位系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國社會經(jīng)濟和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，在公路、鐵路、城市農(nóng)村水利建設中，修建跨越障礙的各類橋梁數(shù)目日益激增，橋梁在社會經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用，同時也是我國綜合實力的一種體現(xiàn)。由于橋梁的普遍存在性，橋體結(jié)構的安全性和耐久性不容忽視。
[0003]截止2013年，全國橋梁共有73.53萬座，3977.80萬米，其中特大橋梁2688座，大橋6.15萬座。由于設計標準等問題，90年代以前橋梁承載能力低，抗災能力差，我國約有9.4萬座危橋。橋梁破壞造成嚴重的經(jīng)濟損失的同時，由于修復困難，嚴重影響交通運輸恢復，尤其是在地震中不能及時疏散人員，輸送救援人員和物質(zhì)，將造成不可估計的嚴重后果，因此需要盡早檢測及時預防。
[0004]根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標準有關公路橋梁養(yǎng)護的相關規(guī)定，橋梁檢測分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查。經(jīng)常檢查的周期根據(jù)橋梁技術狀況而定，一般每月不得少于一次，汛期應加強不定期檢查。定期檢查周期根據(jù)技術狀況而定，最長不得超過三年，新建橋梁交付使用一年后，進行第一次全面的檢查，臨時橋梁每年檢查不少于一次。
[0005]目前主流的檢測方法是人工檢測，但是人工檢測的檢測效率低、檢測精度低、勞動強度大、安全性低、成本高、信息化程度低。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為解決現(xiàn)有技術的橋梁檢測方法檢測效率低、檢測精度低、勞動強度大、安全性低、成本高、信息化程度低的技術問題，本實用新型提供一種橋梁檢測效率高、檢測精度高、勞動強度小、安全性好、成本低、信息化程度高的橋梁檢測視覺智能采集定位系統(tǒng)。
[0007]所述視覺智能采集定位系統(tǒng)包括聯(lián)合定位系統(tǒng)和總控系統(tǒng)，所述聯(lián)合定位系統(tǒng)與所述總控系統(tǒng)連接，所述聯(lián)合定位系統(tǒng)包括高精度編碼器和微型慣導定位單元，所述高精度編碼器和所述微型慣導定位單元分別與所述總控系統(tǒng)連接，所述高精度編碼器用于獲取無誤差累計的所述視覺智能采集定位系統(tǒng)的位移數(shù)據(jù)，所述微型慣導定位單元用于獲取所述視覺智能采集定位系統(tǒng)的姿態(tài)角和空間偏移量，所述總控系統(tǒng)用于同步控制所述聯(lián)合定位系統(tǒng)。
[0008]在本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的一種較佳實施例中，所述微型慣導定位單元包括陀螺儀和加速度計，所述陀螺儀用于獲取所述視覺智能采集定位系統(tǒng)的姿態(tài)角，所述加速度計用于獲取所述視覺智能采集定位系統(tǒng)的空間偏移量。
[0009]在本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的一種較佳實施例中，所述視覺智能采集定位系統(tǒng)還包括圖像采集系統(tǒng)，所述圖像采集系統(tǒng)與所述總控系統(tǒng)連接，受所述總控系統(tǒng)控制，所述所述圖像采集系統(tǒng)用于獲取受檢測表面的灰度信息和三維信息。
[0010]在本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的一種較佳實施例中，所述圖像采集系統(tǒng)包括高分辨率圖像采集單元和結(jié)構光圖像采集單元，所述高分辨率圖像采集單元用于獲取受檢測表面的灰度信息，所述結(jié)構光圖像采集單元用于獲取受檢測表面的三維信息。
[0011]在本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的一種較佳實施例中，所述高分辨率圖像采集單元包括多個工業(yè)相機和大功率散射光源，所述工業(yè)相機用于獲取受檢測表面的灰度信息，所述大功率散射光源用于提供光源，多個所述工業(yè)相機分別呈一定夾角設置。
[0012]在本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的一種較佳實施例中，所述結(jié)構光圖像采集單元包括多個3D相機和線掃描式紅外激光器，所述3D相機用于獲取受檢測表面的三維信息，所述線掃描式紅外激光器用于對受檢測表面發(fā)射激光，多個所述3D相機和所述線掃描式紅外激光器分別呈一定夾角設置。
[0013]在本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的一種較佳實施例中，所述視覺智能采集定位系統(tǒng)還包括防撞系統(tǒng)，所述防撞系統(tǒng)與所述總控系統(tǒng)連接，受所述總控系統(tǒng)控制，所述防撞系統(tǒng)用于防止所述視覺智能采集定位系統(tǒng)與受檢測表面發(fā)生碰撞。
[0014]在本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的一種較佳實施例中，所述防撞系統(tǒng)包括多個超聲波測距單元，所述超聲波測距單元用于獲取所述視覺智能采集定位系統(tǒng)與受檢測表面之間的距離，多個所述超聲波測距單元均勻分布于所述視覺智能采集定位系統(tǒng)四周。
[0015]相較于現(xiàn)有技術，本實用新型提供的所述視覺智能采集定位系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0016]一、采用所述高分辨率圖像采集單元和所述結(jié)構光圖像采集單元兩者相互綜合檢測的方法，同時兼顧受檢測表面的灰度信息與三維信息，彌補各自的不足，提高檢測的速度與準確度。
[0017]二、所述聯(lián)合定位系統(tǒng)的定位方式，解決了 GPS/GNSS RTK定位方法在橋底環(huán)境下定位穩(wěn)定性不足的問題，同時相較于價格昂貴的高性能IMU，所述聯(lián)合定位系統(tǒng)具有低成本，尚性價比，穩(wěn)定性強等優(yōu)勢。
[0018]三、所述視覺智能采集系統(tǒng)采集、記錄下來的數(shù)據(jù)可以不斷累積，一方面可以作為歷史數(shù)據(jù)，用于階段性或長期性的橋梁檢測規(guī)劃，另一方面，累積的數(shù)據(jù)是相關企業(yè)、政府部門提高其核心競爭力的關鍵因素。
[0019]四、所述視覺智能采集系統(tǒng)的體積小，重量輕，能搭載在各種移動平臺上，運用于多種環(huán)境下的裂縫提取。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0021]圖1是本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。
[0022]圖2是本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的工作流程圖。
[0023]圖3是本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的聯(lián)合定位系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0025]請參閱圖1，是本實用新型提供的視覺智能采集定位系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。
[0026]所述視覺智能采集定位系統(tǒng)I包括圖像采集系統(tǒng)11、聯(lián)合定位系統(tǒng)12、防撞系統(tǒng)13和總控系統(tǒng)14。所述圖像采集系統(tǒng)11、所述聯(lián)合定位系統(tǒng)12和所述防撞系統(tǒng)13分別與所述總控系統(tǒng)14連接。所述圖像采集系統(tǒng)11用于獲取受檢測表面的灰度信息和三維信息，所述聯(lián)合定位系統(tǒng)12用于定位受檢測表面的裂縫位置，所述防撞系統(tǒng)13用于防止所述視覺智能采集定位系統(tǒng)與受檢測表面發(fā)生碰撞，所述總控系統(tǒng)14用于同步控制所述圖像采集系統(tǒng)11、所述聯(lián)合定位系統(tǒng)12和所述防撞系統(tǒng)13。
[0027]所述圖像采集系統(tǒng)11包括高分辨率圖像采集單元111和結(jié)構光圖像采集單元112。所述高分辨率圖像采集單元111用于獲取受檢測表面的灰度信息，所述結(jié)構光圖像采集單元112用于獲取受檢測表面的三維信息。
[0028]所述高分辨率圖像采集單元111包括多個工業(yè)相機1111和大功率散射光源1112。所述工業(yè)相機1111用于獲取受檢測表面的灰度信息，所述大功率散射光源1112用于提供光源。
[0029]多個所述工業(yè)相機1111分別呈一定夾角設置，在保證所述灰度信息分辨率的前提下增大了掃描面積。
[0030]所述結(jié)構光圖像采集單元112包括多個3D相機1121和線掃描式紅外激光器1122。所述3D相機1121用于獲取受檢測表面的三維信息，所述線掃描式紅外激光器1122用于對受檢測表面發(fā)射激光。
[0031]多個所述3D相機1121和所述線掃描式紅外激光器1122分別呈一定夾角設置，在保證所述三維信息分辨率的前提下增大了掃描面積。
[0032]所述聯(lián)合定位系統(tǒng)12包括高精度編碼器121和微型慣導定位單元122。所述高精度編碼器121用于獲取無誤差累計的所述視覺智能采集定位系統(tǒng)I的位移數(shù)據(jù)，所述微型慣導定位單元122用于獲取所述視覺智能采集定位系統(tǒng)I的姿態(tài)角和空間偏移量。
[0033]所述微型慣導定位單元122包括陀螺儀1221和加速度計1222。所述陀螺儀1221用于獲取所述視覺智能采集定位系統(tǒng)I的姿態(tài)角，所述加速度計1222用于獲取所述視覺智能采集定位系統(tǒng)I的空間偏移量。
[0034]所述防撞系統(tǒng)13包括多個超聲波測距單元131。所述超聲波測距單元131