[发明专利]一种远距离三维微小形变视觉在线监测方法和系统

权利要求书

1.一种远距离三维微小形变视觉在线监测系统，其特征在于，所述系统包括：

复合靶标，由上下位置可调、垂直放置的十字靶标和俯仰角度可调的圆形靶标组成，用于为目标形变及激光光源光斑移动监测提供参考；所述复合靶标与监测目标刚性连接；监测目标在三维空间的位移或者形变直接传递给复合靶标；

激光光源，用于实现望远、水平基准与焦距调节，产生半径大小与清晰度的可调的激光光斑；

视觉探测，用于对复合靶标远距离成像；视觉探测包括变焦镜头和单摄像头，其中，变焦镜头采用电动变焦技术实现监测距离调整；单摄像头利用数字摄像头实现目标成像；

定位云台；

电控器，电控器分别与变焦镜头和定位云台连接；电控器控制定位云台带动视觉探测器进行俯仰与旋转扫描两维运动，寻找监测目标，使得复合靶标成像于视觉探测器的视场中心；电控器控制变焦镜头实现视觉探测的光学成像缩放、聚焦及光亮实时调整；保证复合靶标成像清晰；

光纤传输，包括光端机和传输光纤，实现长距离高速图像传输；

数字采集卡，用于接收光纤传输所传输的图像；

工控机，工控机中安装有监测系统软件，用于对数字采集卡所获得的图像进行分析处理，获取三维微小形变信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述光端机包括光端机接收端和光端机发送端。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述激光光源内部有准直结构，能产生平行光束；利用激光光源的底座基准旋钮，可调节光束水平，以保证光斑入射到复合靶标的上下位置可调、垂直放置的十字靶标上；利用激光光源的聚焦旋钮，可调节激光光斑的大小与清晰度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述传输光纤两端分别与光端机-发送端和光端机-接收端相插接；光端机-发送端与单摄像头插接，光端机-接收端与数字采集卡插接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述数字采集卡通过PCI插槽安装于工控机的主板上。

6.一种远距离三维微小形变视觉在线监测方法，其特征在于，所述方法包括：

连接复合靶标和监测目标；

接通激光光源，使其水平入射到复合靶标上，形成准直光斑；

打开单摄像头和变焦镜头，使其对复合靶标远距离成像；

利用电控器控制定位云台，调整变焦镜头的空间位置，使复合靶标的像在单摄像头的视场中心；

利用电控器控制变焦镜头，调整变焦镜头的光圈、聚焦和变倍参数，使得复合靶标的像最清晰；

单摄像头得到的复合靶标的像，通过光端机-发送端、传输光纤和光端机-接收端传送到数字采集卡；

工控机处理数字采集卡获得的图像信号，经监测系统软件分析处理，获得三维微小形变信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述复合靶标和监测目标采用的是刚性连接。