[发明专利]位移测量系统及方法

说明书

本发明提供了一种位移测量系统及方法；中央控制器控制电动云台转动到预设方位；视频摄像机采集包含目标物体的图像数据；中央控制器根据图像数据及系统参数，确定当激光测距传感器对准预设的测量点时，电动云台的测量方位的方位角，并控制电动云台转动到该测量方位；激光测距传感器采集测量点的位置数据；中央控制器根据位置数据及系统参数，确定测量点的在预设的空间坐标系中的起始位置坐标；当目标物体从初始位置运动到目标位置时，通过该位移测量系统确定当目标物体位于目标位置时，测量点在预设的空间坐标系中的目标位置坐标；最后中央控制器根据起始位置坐标及目标位置坐标，确定目标物体的位移。本发明简化了位移测量过程，提高了测量结果的精确度。

技术领域

本发明涉及激光测距技术领域，尤其是涉及一种位移测量系统及方法。

背景技术

现有技术中利用激光测距传感器监测目标物体位移，需要将激光测距传感器对准目标物体的一个或多个位置，获取激光距离并以此计算目标物体的位移和倾斜变化角度。但是，当目标物体发生位移后，激光点位置也会发生偏移，需要人工操作激光测距传感器重新校准到目标物体的原定位置，使得测量过程繁琐且测量误差较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种位移测量系统及方法，以简化位移测量过程，提高测量结果的精确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种位移测量系统，包括激光测距传感器、视频摄像机、电动云台及中央控制器及棋盘格；棋盘格设置于目标物体上；激光测距传感器及视频摄像机固定在电动云台上；激光测距传感器、视频摄像机、电动云台分别与中央控制器连接；中央控制器用于控制电动云台转动到预设方位；视频摄像机用于采集包含目标物体的图像数据；中央控制器还用于根据图像数据及预先得到的系统参数，确定当激光测距传感器对准预设的测量点时，电动云台的测量方位的方位角，并控制电动云台转动到该测量方位；预设的测量点为棋盘格上的预设角点；激光测距传感器用于采集测量点的位置数据；中央控制器还用于根据位置数据及系统参数，确定测量点的在预设的空间坐标系中的起始位置坐标；位移测量系统还用于当目标物体从初始位置运动到目标位置时，确定当目标物体位于目标位置时，测量点在预设的空间坐标系中的目标位置坐标；中央控制器还用于根据起始位置坐标及目标位置坐标，确定目标物体的位移。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统参数包括视频摄像机参数、激光测距传感器参数及电动云台参数；中央控制器还用于根据图像数据及预先得到的视频摄像机参数，确定测量点在预设的空间坐标系中的起始位置估计坐标；根据起始位置估计坐标及激光测距传感器参数，确定当激光测距传感器对准预设的测量点时，电动云台的测量方位的方位角。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述视频摄像机参数包括视频摄像机基本参数及视频摄像机标定参数；中央控制器还用于根据图像数据，确定测量点在图像数据中的平面坐标；根据平面坐标及视频摄像机基本参数，采用计算机视觉算法确定测量点的视频摄像机成像坐标；根据视频摄像机成像坐标、视频摄像机标定参数及电动云台参数，采用计算机视觉算法确定测量点在预设的空间坐标系中的起始位置估计坐标。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述中央控制器包括计算机。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述系统还包括信号转换器；信号转换器分别与计算机、激光测距传感器、视频摄像机及电动云台连接；信号转换器用于将激光测距传感器采集的位置数据、视频摄像机采集的图像数据及电动云台的方位角的信息数据转化为计算机能够识别的数据类型。