基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(tǒng)。包括中控電腦、雙目攝像機單元、激光測距單元和預(yù)警單元；所述雙目攝像機單元的兩臺攝像機以預(yù)定的時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行處理、計算及分析；所述激光測距單元測量激光測距儀到被拍攝模板的距離，并實時傳輸給中控電腦；中控電腦對數(shù)字圖像進行特征點識別，并根據(jù)兩臺攝像機所拍攝圖像中同一特征點的視差，計算出被拍攝模板各特征點的三維變形量以及該被拍攝模板的運動趨勢。本發(fā)明系統(tǒng)采用無接觸式的圖像測量方法，儀器操作簡單，實時給出模板變形情況，且對模板可能出現(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 像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(tǒng)。 基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(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械化、施工速度快、占有場地少、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 量費用和施工周期、對工程質(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棒振搗等影響擾動了模板?，F(xiàn)有的模板監(jiān)測主要是由專業(yè)人 員定時的去觀測，由于人直接觀測誤差較大，且容易遺漏，脹模、爆模現(xiàn)象時有發(fā)生。因此在 施工過程通過儀器設(shè)備對模板的變形實時監(jiān)測是十分重要的，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警，提示施工人員停止施工并作詳細 的安全檢查，防止施工中爆?，F(xiàn)象出現(xiàn)，可以節(jié)省大量的時間和費用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(tǒng)，該 方法采用無接觸式的圖像測量方法，儀器操作簡單，實時給出模板變形情況，且對模板可能 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)字圖像測量原理的建筑模板 施工監(jiān)測系統(tǒng)，包括中控電腦及與該中控電腦連接的雙目攝像機單元、激光測距單元和預(yù) 警單元；所述雙目攝像機單元包括兩臺攝像機； 所述兩臺攝像機以預(yù)定的時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 行處理、計算及分析； 所述激光測距單元用于測量激光測距儀到被拍攝模板的距離，并實時傳輸給中控電 腦； 所述中控電腦對數(shù)字圖像進行特征點識別，并根據(jù)所述兩臺攝像機所拍攝圖像中同一 特征點的視差，計算出被拍攝模板各特征點的三維坐標，對比各個時刻的三維坐標得到三 維變形量以及該被拍攝模板的運動趨勢。
[0005] 在本發(fā)明實施例中，所述對數(shù)字圖像進行特征點識別是基于圖像攝影技術(shù)對被拍 攝模板進行實時數(shù)字化處理的過程，其具體實現(xiàn)過程如下： 步驟S1 :將兩臺攝像機所拍攝模板的數(shù)字圖像均以If xf數(shù)組形式存儲于所述中控 電腦中，并在兩臺攝像機的兩個成像平面上分別建立第一圖像平面坐標系Oi-UA和第二圖 像平面坐標系〇2_U 2V2，第一成像平面和第二成像平面分別位于第一攝像機和第二攝像機的 焦距f處； 步驟S2 :分別以第一攝像機的光心和第二攝像機的光心為原點建立第一攝像機坐標 系XcJc;Z。和第二攝像機坐標系1。27。22。2，并選擇第一攝像機坐標系 XcJc;Z。作為世界坐標系，其 中，X。軸和y。軸分別與Α軸和％軸平行，z。軸為第一攝像機的光軸，并垂直于第一成像平 面的第一圖像平面坐標系原點h處，X&軸和軸分別與U 2軸和V2軸平行，ζ?軸為第二 攝像機的光軸，并垂直于第二成像平面的第二圖像平面坐標系原點〇 2處； 步驟S3 :設(shè)兩臺攝像機的投影中心的連線距離為d，取被拍攝模板上任意一點Ρ，則其

【權(quán)利要求】
1. 一種基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(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單元、激光測距單元和預(yù)警單元；所述雙目攝像機單元 包括兩臺攝像機； 所述兩臺攝像機以預(yù)定的時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 行處理、計算及分析； 所述激光測距單元用于測量激光測距儀到被拍攝模板的距離，并實時傳輸給中控電 腦； 所述中控電腦對數(shù)字圖像進行特征點識別，并根據(jù)所述兩臺攝像機所拍攝圖像中同一 特征點的視差，計算出被拍攝模板各特征點的三維坐標，對比各個時刻的三維坐標得到三 維變形量以及該被拍攝模板的運動趨勢。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于：所述對數(shù)字圖像進行特征點識別是基于圖像攝影技術(shù)對被拍攝模板進行實時數(shù)字化處 理的過程，其具體實現(xiàn)過程如下：
步驟S5 :根據(jù)第一攝像機和第二攝像機中被拍攝模板各特征點的視差，可得各特征點 在該時刻的三維坐標，通過與模板前一時刻的三維坐標比較即可得被拍攝模板的位移量， 進而計算出被拍攝模板各特征點的三維變形量以及該被拍攝模板的運動趨勢。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于：所述激光測距單元為一激光測距儀，該激光測距儀設(shè)置于所述第一攝像機和第二攝像 機連線中點處。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)字圖像測量原理的建筑模板施工監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在 于：所述被拍攝模板上的各特征點為在被拍攝模板上噴涂的斑點圖案，以便于特征點的識 別及匹配。
【文檔編號】G06T7/20GK104061876SQ201410339543
【公開日】2014年9月24日 申請日期: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, 蔣國平 申請人:宏峰集團(福建)有限公司