CN111750241A - 一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置 - Google Patents

一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，包括用于采集图像的摄像部件、设置在摄像部件上的镜头防护罩以及用于调整摄像部件角度的转动机构，所述转动机构下方设置有支撑机构和采样机构，所述转动机构上还设置有测量机构。摄像部件对边坡换及其周围的环境进行图像采集，在需要时可调取相关图像进行反复分析和观察，如果在现场勘测时遗漏一些关键细节，可以通过观察采集到的图像进行分析确认，分析人员不必再次到现场确认，钻取机构可以取到边坡非表层的土壤，多次取样所得的土壤均放置于收集盒内，有利于进一步分析土壤深层的土壤性质。

Description

一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置
技术领域
本发明涉及一种边坡稳定性分析相关的设备，具体是一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置。
背景技术
边坡稳定性是指边坡岩、土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。研究边坡稳定性的目的，在于预测边坡失稳的破坏时间、规模，以及危害程度，事先采取防治措施，减轻地质灾害，使人工边坡的设计达到安全、经济的目的。
因此在进行边坡稳定性分析之前需要采集到边坡的相关数据，如边坡的坡角、边坡的土质、边坡的高度和边坡周围的环境等主要数据和相关关联数据。但是边坡都是倾斜的，而且其表面不一定平整，不易将测量设备直接搬到边坡上进行测量和数据收集。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述现有技术的不足，本发明提供如下技术方案：
一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，包括用于采集图像的摄像部件、设置在摄像部件上的镜头防护罩以及用于调整摄像部件角度的转动机构，所述转动机构下方设置有支撑机构和采样机构，所述转动机构上还设置有测量机构；所述转动机构包括用于安装摄像部件的安装座，所述安装座上固定安装有位于摄像部件两侧的限位板，所述安装座内设置有在其内伸缩的限位柱，所述限位柱下方连接有固定安装在安装座内的弹性件，所述安装座的下方固定安装有圆球，所述圆球转动安装在球接座内，球接座上螺纹配合穿设有用于固定圆球的紧固杆，所述球接座转动安装在连接座上的转槽内，所述转槽的侧面螺纹配合穿设有用于固定球接座的定位杆。
作为本发明的一种改进方案：所述支撑机构包括铰连在连接座上沿圆周方向均布的多个支腿，多个所述支腿的底面固定安装有脚板，多个所述支腿之间通过支撑杆铰连固定。
作为本发明的一种改进方案：所述脚板内设置有安装于容纳腔内的固定柱，所述脚板上设置有用于限制固定柱位移的限位块。
作为本发明的进一步方案：所述采样机构包括安装在连接座上的收集杆，所述收集杆上设置有多个收集盒，所述收集杆下方设置有钻取机构。
作为本发明的进一步方案：所述钻取机构包括安装在收集杆上的连接柱，所述连接柱上沿圆周方向设置有多个旋转把手，所述连接柱下方设置有收集腔，所述收集腔侧壁上设置有多个收集口，所述收集腔的表面设置有螺旋上升的螺旋刃。
作为本发明的再进一步方案：所述测量机构包括安装在连接座内的滑动槽中的支杆，所述支杆上转动安装有转杆，所述转杆通过伸缩杆与测量盘连接，所述测量盘设置在连接座侧面的容纳槽中，所述测量盘为透明材质，所述测量盘中心铰连安装有贴合针，所述测量盘的圆周上刻有测角刻度。
作为本发明的再进一步方案：所述测量盘的中心铰连安装有水平指针，所述测量盘的竖直方向上设置有测高刻度。
作为本发明的优化方案：所述安装座上设置有横向水平尺和纵向水平尺。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.摄像部件对边坡换及其周围的环境进行图像采集，在需要时可调取相关图像进行反复分析和观察，如果在现场勘测时遗漏一些关键细节，可以通过观察采集到的图像进行分析确认，分析人员不必再次到现场确认。
2.钻取机构可以取到边坡非表层的土壤，多次取样所得的土壤均放置于收集盒内，有利于进一步分析土壤深层的土壤性质。
3.测量盘上的贴合针和水平指针能够在测角刻度的辅助下直接得到坡角。
附图说明
图1为：一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置主视图；
图2为：一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置仰视简化图；
图3为：一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置钻取机构剖视图；
图4为：一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置钻取机构三维图；
图5为：一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置固定部件剖视图；
图6为：一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置部分零件俯视图；
图7为：一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置测量盘主视图；
图中：1-摄像部件、2-镜头防护罩、3-限位板、4-安装座、5-限位柱、6-弹性件、7-圆球、8-紧固杆、9-球接座、10-定位杆、11-转槽、12-支杆、13-连接座、14-滑动槽、15-转杆、16-伸缩杆、17-测量盘、18-容纳槽、19-贴合针、20-水平指针、21-支腿、22-收集杆、23-支撑杆、24-脚板、25-固定柱、26-限位块、27-容纳腔、28-收集盒、29-连接柱、30-旋转把手、31-收集口、32-收集腔、33-螺旋刃、34-横向水平尺、35-纵向水平尺、36-测角刻度、37-测高刻度。
具体实施方式
以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1和图2，本实施例提供了一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，包括用于采集图像的摄像部件1、设置在摄像部件1上的镜头防护罩2以及用于调整摄像部件1角度的转动机构，所述转动机构下方设置有支撑机构和采样机构，所述转动机构上还设置有测量机构；所述转动机构包括用于安装摄像部件1的安装座4，所述安装座4上固定安装有位于摄像部件1两侧的限位板3，所述安装座4内设置有在其内伸缩的限位柱5，所述限位柱5下方连接有固定安装在安装座4内的弹性件6，所述安装座4的下方固定安装有圆球7，所述圆球7转动安装在球接座9内，球接座9上螺纹配合穿设有用于固定圆球7的紧固杆8，所述球接座9转动安装在连接座13上的转槽11内，所述转槽11的侧面螺纹配合穿设有用于固定球接座9的定位杆10。上述摄像部件1为图像采集部件，能够实现图像的采集和存储，并能够进行图像的反复查看，只要能够实现该功能的摄像部件均可以，例如摄像机、手机、平板电脑等等设备，在这里不做具体的型号和类型限制；所述弹性件6可以为弹簧或者其他具有弹性的部件。使用时，找好采集图像的合适位置，将连接座13放置于该位置，摄像部件1挤压限位柱5从安装座4的右侧滑入限位板3之间，当有雨或太阳太大的时候可在摄像部件1上安装镜头防护罩2，当只需要在同一水平面上调整摄像部件1的方向时，旋动定位杆10，使球接座9可在转槽11内转动，转动球接座9至需要的角度，再将定位杆10旋紧固定住球接座9，当需要调整摄像部件1的俯仰角度时，可旋转紧固杆8，转动与安装座4固连的圆球7，调整摄像部件1的俯仰角度，然后使用摄像部件1对边坡换及其周围的环境进行图像采集，以便在需要时调取相关图像进行反复分析和观察，如果在现场勘测时遗漏一些关键细节，可以通过观察采集到的图像进行分析确认，分析人员不必再次到现场确认。
请参阅图1和图2，所述支撑机构包括铰连在连接座13上沿圆周方向均布的多个支腿21，多个所述支腿21的底面固定安装有脚板24，多个所述支腿21之间通过支撑杆23铰连固定。使用时，打开支腿21，支撑杆23在支腿21内滑动并连接多个支腿21，脚板24能够增大支腿21与地面的接触面积，使整个装置在放置的时候更加稳固。
请参阅图1和图5，所述脚板24内设置有安装于容纳腔27内的固定柱25，所述脚板24上设置有用于限制固定柱25位移的限位块26。使用时，抽动限位块26，将固定柱25从容纳腔27内释放出来在闭合限位块26，用脚踩脚板24将固定柱25踩入土壤内，加固整个装置的牢固性，当使用完之后，抽动限位块26，将固定柱25推入容纳腔27内，闭合限位块26，避免固定柱25的尖端刺伤工作人员。
所述采样机构包括安装在连接座13上的收集杆22，所述收集杆22上设置有多个收集盒28，所述收集杆22下方设置有钻取机构。使用时，将边坡上的土壤取少量的放置于收集盒28内，用于对边坡土壤的分析，也可以对边坡不同位置的土壤进行多次取样，取样所得的土壤均放置于收集盒28内。
请参阅图1、图3和图4，所述钻取机构包括安装在收集杆22上的连接柱29，所述连接柱29上沿圆周方向设置有多个旋转把手30，所述连接柱29下方设置有收集腔32，所述收集腔32侧壁上设置有多个收集口31，所述收集腔32的表面设置有螺旋上升的螺旋刃33。使用时，将钻取机构从收集杆22上取下来，手握旋转把手30，旋转整个钻取机构，螺旋刃33切割土壤并深入土层，旋出的土壤沿螺旋刃33从收集口31进入收集腔32内，经过多次钻取，可以取到边坡非表层的土壤，有利于进一步分析土壤深层的土壤性质。
实施例2
请参阅图1和图7，与实施例1的主要区别在于：所述测量机构包括安装在连接座13内的滑动槽14中的支杆12，所述支杆12上转动安装有转杆15，所述转杆15通过伸缩杆16与测量盘17连接，所述测量盘17设置在连接座13侧面的容纳槽18中，所述测量盘17为透明材质，所述测量盘17中心铰连安装有贴合针19，所述测量盘17的圆周上刻有测角刻度36。上述伸缩杆16为多级管件嵌套形成的结构，在实际应用时也可以采用电动伸缩杆、齿轮齿条等其他结构达到伸缩的目的，本实施例中不做具体的限定，使用时，将支杆12拉出，并旋转转杆15将测量盘17翻转容纳槽180度，然后拉伸伸缩杆16是测量盘17到达摄像部件1镜头的前方，调整测量盘17的高度，并转动贴合针19，使贴合针19与边坡的表面齐平，此时用摄像部件1将此时的测量盘17以图像的形式采集下来，后续可观察贴合针19所处位置与水平面之间的夹角，就能够得到边坡的坡角数值，该过程可在边坡不同位置，多次重复操作，以便获取更为准确的坡角值。
请参阅图7，所述测量盘17的中心铰连安装有水平指针20，所述测量盘17的竖直方向上设置有测高刻度37。使用时，调整水平指针20的位置，直到其中气泡处于指针正中间位置即为水平指针20水平，此时就可以直接得到贴合针19与水平指针20之间的夹角，即为边坡的坡角。将测量盘17调整到合适的位置，进行拍照，并测量图像采集位置与边坡之间的距离L1，可以利用三角函数，根据L1、测量盘17到摄像部件1镜头的距离、在图片上边坡与测高刻度37重合的数值，计算出边坡的高度，可以经过反复测量，并用摄像部件1进行记录。
请参阅图6，所述安装座4上设置有横向水平尺34和纵向水平尺35。使用时，调整安装座4的水平度的时候，可以观察横向水平尺34和纵向水平尺35中气泡的位置对安装座4的位置进行调平。
本发明的工作原理是：使用时，找好采集图像的合适位置，打开支腿21，支撑杆23在支腿21内滑动并连接多个支腿21，抽动限位块26，将固定柱25从容纳腔27内释放出来在闭合限位块26，用脚踩脚板24将固定柱25踩入土壤内，脚板24能够增大支腿21与地面的接触面积，摄像部件1挤压限位柱5从安装座4的右侧滑入限位板3之间，当有雨或太阳太大的时候可在摄像部件1上安装镜头防护罩2，当只需要在同一水平面上调整摄像部件1的方向时，旋动定位杆10，使球接座9可在转槽11内转动，转动球接座9至需要的角度，再将定位杆10旋紧固定住球接座9，当需要调整摄像部件1的俯仰角度时，可旋转紧固杆8，转动与安装座4固连的圆球7，调整摄像部件1的俯仰角度，然后使用摄像部件1对边坡换及其周围的环境进行图像采集；
将支杆12拉出，并旋转转杆15将测量盘17翻转容纳槽180度，然后拉伸伸缩杆16是测量盘17到达摄像部件1镜头的前方，调整测量盘17的高度，并转动贴合针19，使贴合针19与边坡的表面齐平，调整水平指针20的位置，直到其中气泡处于指针正中间位置即为水平指针20水平，此时就可以直接得到贴合针19与水平指针20之间的夹角，即为边坡的坡角。测量图像采集位置与边坡之间的距离L1，可以利用三角函数，根据L1、测量盘17到摄像部件1镜头的距离、在图片上边坡与测高刻度37重合的数值，计算出边坡的高度。可进行多次测量和计算，取平均值；
将边坡上的土壤取少量的放置于收集盒28内，用于对边坡土壤的分析，将钻取机构从收集杆22上取下来，手握旋转把手30，旋转整个钻取机构，螺旋刃33切割土壤并深入土层，旋出的土壤沿螺旋刃33从收集口31进入收集腔32内，经过多次钻取，可以取到边坡非表层的土壤。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，包括用于采集图像的摄像部件（1）和设置在摄像部件（1）上的镜头防护罩（2），其特征在于，还包括用于调整摄像部件（1）角度的转动机构，所述转动机构下方设置有支撑机构和采样机构，所述转动机构上还设置有测量机构；所述转动机构包括用于安装摄像部件（1）的安装座（4），所述安装座（4）上固定安装有位于摄像部件（1）两侧的限位板（3），所述安装座（4）内设置有在其内伸缩的限位柱（5），所述限位柱（5）下方连接有固定安装在安装座（4）内的弹性件（6），所述安装座（4）的下方固定安装有圆球（7），所述圆球（7）转动安装在球接座（9）内，球接座（9）上螺纹配合穿设有用于固定圆球（7）的紧固杆（8），所述球接座（9）转动安装在连接座（13）上的转槽（11）内，所述转槽（11）的侧面螺纹配合穿设有用于固定球接座（9）的定位杆（10）。
2.根据权利要求1所述的一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，其特征在于，所述支撑机构包括铰连在连接座（13）上沿圆周方向均布的多个支腿（21），多个所述支腿（21）的底面固定安装有脚板（24），多个所述支腿（21）之间通过支撑杆（23）铰连固定。
3.根据权利要求2所述的一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，其特征在于，所述脚板（24）内设置有安装于容纳腔（27）内的固定柱（25），所述脚板（24）上设置有用于限制固定柱（25）位移的限位块（26）。
4.根据权利要求1所述的一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，其特征在于，所述采样机构包括安装在连接座（13）上的收集杆（22），所述收集杆（22）上设置有多个收集盒（28），所述收集杆（22）下方设置有钻取机构。
5.根据权利要求4所述的一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，其特征在于，所述钻取机构包括安装在收集杆（22）上的连接柱（29），所述连接柱（29）上沿圆周方向设置有多个旋转把手（30），所述连接柱（29）下方设置有收集腔（32），所述收集腔（32）侧壁上设置有多个收集口（31），所述收集腔（32）的表面设置有螺旋上升的螺旋刃（33）。
6.根据权利要求1所述的一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，其特征在于，所述测量机构包括安装在连接座（13）内滑动槽（14）中的支杆（12），所述支杆（12）上转动安装有转杆（15），所述转杆（15）通过伸缩杆（16）与测量盘（17）连接，所述测量盘（17）设置在连接座（13）侧面的容纳槽（18）中，所述测量盘（17）为透明材质，所述测量盘（17）中心铰连安装有贴合针（19），所述测量盘（17）的圆周上刻有测角刻度（36）。
7.根据权利要求6所述的一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，其特征在于，所述测量盘（17）的中心铰连安装有水平指针（20），所述测量盘（17）的竖直方向上设置有测高刻度（37）。
8.根据权利要求1所述的一种用于边坡稳定性分析的图像采集装置，其特征在于，所述安装座（4）上设置有横向水平尺（34）和纵向水平尺（35）。
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