CN202793376U - 基于视觉的物体倾斜位移沉降变形监测*** - Google Patents
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Abstract
基于视觉的物体倾斜位移沉降变形监测***，特征在于，其主要由CPU和数据存贮及分析单元，摄像机或照相单元，GPS定位单元，倾斜沉降姿态监测单元，数据传输单元五个单元构成，所述摄像机或照相单元、数据传输单元、GPS定位单元、倾斜沉降姿态监测单元均与CPU和数据存贮及分析单元相连接。本***利用高精度摄像机或照相机等成像设备，对现场要监视的物体实时拍照跟踪，利用几何原理进行精确图像对比，计算出物体倾斜，位移，沉降，裂缝等状态物理量，传给远方的使用者将是照片、视频和数据，照片、视频和现场状态一模一样，非常真实准确，避免了监测过程中意外情况的发生，提高的监测数据的精准度。
Description
技术领域
本实用新型涉及监测***，具体地说是一种智能的利用视觉对物体的位移沉降变形等物理量进行监测的监测***。
背景技术
我国现有很多种对物体的倾斜、位移、沉降、裂缝等状态监测的传感器，这些传感器主要应用于监测地质灾害，公路，大坝，桥梁等主要建筑物变形，文化古迹的变形监测等。这些传感器能将监测数据传输出去，远方的人利用设备接收这些由传感器传回来的数据并进行分析判断。传感器也许是状态良好，能反映真实的数据，也许已经损坏，传回来的数据是错误的假数据，因为人无法看到现场的真实状态，所以即使传回的假数据，专家也很难判断。本***采用的是高精度视觉成像原理，不使用传统的机电传感器，而是直接拍照分析物体的变形状态，传回给用户的是数据+照片的方式，使得远方的用户能最直观的知道现场变形的真实状态。
在监测过程中，高精度照相机或摄像机必须自身保持空间静止，才能监测对象的倾斜，位移变形状态，由于大风，地质变形等原因，经常会引起放置高精度照相机或摄像机的装置产生沉降倾斜位移等等变形，使得所监测的对象也会产生较大的测量误差。本***针对这种情况，设置了针对本监测***的GPS空间坐标定位和倾斜沉降测量，得出的数据用于对监测的数据进行误差修正。
实用新型内容
本实用新型在于提供一种利用高精度摄像机和照相机，实时对要观测物体的倾斜、位移、沉降、裂缝等状态进行拍照，利用照片比对分析，计算出物体的倾斜，位移，沉降，裂缝等状态物理量的监测***，以解决上述背景技术中的缺点与不足。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
基于视觉的物体倾斜位移沉降变形监测***，其特征在于，***主要由五个单元构成：CPU和数据存贮及分析单元，对整个***进行监管，并对数据进行分析与存贮；摄像机或照相单元，负责监视被监视物体的状态，并采集图片和视频发送至CPU和数据存贮及分析单元供它处理计算，附带有高精度照相机或摄像机；GPS定位单元，对本***实时做空间物理定位，并把定位的数据发送至CPU和数据存贮及分析单元，供它进行分析计算，内设有GPS仪器；倾斜沉降姿态监测单元，对***做姿态监视，把倾斜位移数据发送至CPU和数据存贮及分析单元，供它分析计算，内设有倾斜仪和沉降仪；数据传输单元，负责把本***的结果数据、照片、视频发送至远端使用者的电脑、手机、网络上面，所述摄像机或照相单元、数据传输单元、GPS定位单元、倾斜沉降姿态监测单元均与CPU和数据存贮及分析单元相连接。
有益效果：本***利用高精度摄像机或照相机等成像设备，对现场要监视的物体实时拍照跟踪，利用几何原理进行精确图像对比，计算出物体倾斜，位移，沉降，裂缝等状态物理量，传给远方的使用者将是照片、视频和数据，照片、视频和现场状态一模一样，非常真实准确，避免了监测过程中意外情况的发生，提高的监测数据的精准度。
附图说明
图1为本实用新型的结构框架图。
图中：1--CPU和数据存贮及分析单元 2--摄像机或照相单元
3--GPS定位单元 4--倾斜沉降姿态监测单元 5--数据传输单元
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细说明如下：
参见图1所示，基于视觉的物体倾斜位移沉降变形监测***，特征在于，***主要由五个单元构成：CPU和数据存贮及分析单元1，对整个***进行监管，并对数据进行分析与存贮；摄像机或照相单元2，负责监视被监视物体的状态，并采集图片和视频发送至CPU和数据存贮及分析单元供它处理计算， 附带有高精度照相机或摄像机；GPS定位单元3，对本***实时做空间物理定位，并把定位的数据发送至CPU和数据存贮及分析单元，供它进行分析计算，内设有GPS仪器；倾斜沉降姿态监测单元4，对***做姿态监视，把倾斜位移数据发送至CPU和数据存贮及分析单元，供它分析计算，内设有倾斜仪和沉降仪；数据传输单元5，负责把本***的结果数据、照片、视频发送至远端使用者的电脑、手机、网络上面，所述摄像机或照相单元、数据传输单元、GPS定位单元、倾斜沉降姿态监测单元均与CPU和数据存贮及分析单元相连接。
本***的工作流程如下：
1、在监测的对象上面安装监测标点，用以时刻跟踪监视标点的位移变形状态，标点数量根据监测对象的状态决定。然后在离监测对象的不远处，安装本监测***。初始安装好后，用GPS仪器测量好高精度照相机或摄像机的空间坐标，同时记录下倾斜沉降姿态监测单元中倾斜仪和沉降仪此刻的数据，作为原始空间坐标的参照数据。
2、每次监测的时候，先用GPS测量一下高精度照相机或摄像机的空间坐标，得到现在的空间坐标和原始空间坐标的差值，简称ΔK，同时读取倾斜仪和沉降仪的此刻的数据，得到现在的倾斜仪和沉降仪和原始倾斜仪和沉降仪的差值，简称ΔT，然后对准监测标点进行拍照，计算出变形位移倾斜沉降等数据后，再减ΔK和ΔT，等到真实的变形数据。
3、通过数据传输设备，把监测的数据和照片或者视频传输到指定的地方。
本实用新型在被监测的物体上安装监视标点，时刻跟踪监视标点的位移变形状态。在视频端或高精度照相机端安装高精度GPS定位，或者高精度倾斜位移传感器，用来修正由于监视端的位移变形变化带来的监视误差。由于未来视频传感器越来越普及便宜，高精度成像设备(像素上亿或者几亿的)越来越便宜，这样的监视***的造价也会越来越便宜，使用者也会感觉越来越真实。
Claims (1)
1.基于视觉的物体倾斜位移沉降变形监测***，特征在于，其主要由五个单元构成：CPU和数据存贮及分析单元，对整个***进行监管，并对数据进行分析与存贮；摄像机或照相单元，负责监视被监视物体的状态，并采集图片和视频发送至CPU和数据存贮及分析单元供它处理计算，附带有高精度照相机或摄像机；GPS定位单元，对本***实时做空间物理定位，并把定位的数据发送至CPU和数据存贮及分析单元，供它进行分析计算，内设有GPS仪器；倾斜沉降姿态监测单元，对***做姿态监视，把倾斜位移数据发送至CPU和数据存贮及分析单元，供它分析计算，内设有倾斜仪和沉降仪；数据传输单元，负责把本***的结果数据、照片、视频发送至远端使用者的电脑、手机、网络上面，所述摄像机或照相单元、数据传输单元、GPS定位单元、倾斜沉降姿态监测单元均与CPU和数据存贮及分析单元相连接。
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