[发明专利]一种基于CCD相机的空间位移与应变测量装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于CCD相机的空间位移与应变测量装置和方法，包括CCD彩色相机、第一分光镜、第二分光镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜；所述第一反射镜、第一分光镜和第二分光镜组成第一光路，所述第二反射镜、第一分光镜组成第二光路，所述第三反射镜、第二分光镜和第一分光镜组成第三光路；所述第一光路、第二光路和第三光路均进入所述CCD彩色相机；所述CCD彩色相机用于通过所述第一光路、第二光路和第三光路进行拍摄。本发明设备结构简单，不需要任何同步触发装置来实现同步数据采集，相当于采用三个CCD相机从三个方向进行拍摄，使得计算结果更加精确，而且本发明对被测物体表面的形状没有任何限制，应用灵活。

技术领域

本发明涉及光学测量领域，尤其是一种基于CCD相机的空间位移与应变测量装置和方法。

背景技术

自从1980年数字图像相关方法问世以来，该方法得到了快速发展。为了测量空间位移和应变，有学者提出了空间数字图像相关方法。该方法具有很多优势，如：全场、高精度、非接触和对测量环境不敏感等，使得该方法在位移和应变测量的很多领域得到了应用。传统的空间数字图像相关要用到两个CCD相机，不但使得硬件成本高，为了实现两个相机同时工作，还要提供同步触发装置，使得操作复杂性高。

目前，公开号为CN103940357A的发明专利公开了一种非接触式空间位移测量装置，包括设置在参考点处的激光测距仪，还包括设置在检测点处的成像透板、设置在成像透板对激光测距仪一侧的图像采集装置以及驱动模块和控制模块，上述测量装置存在以下缺点：1、激光测距仪成本高，体积大，不方便携带；2、拍摄中只有一条光路到达传感器，可能会造成参考点信息缺失。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于CCD相机的空间位移与应变测量装置和方法。

本发明所采取的第一技术方案是：包括CCD彩色相机、第一分光镜、第二分光镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜；

所述第一反射镜、第一分光镜和第二分光镜组成第一光路，所述第二反射镜、第一分光镜组成第二光路，所述第三反射镜、第二分光镜和第一分光镜组成第三光路；所述第一光路、第二光路和第三光路均进入所述CCD彩色相机；

所述CCD彩色相机用于通过所述第一光路、第二光路和第三光路进行拍摄，从而获取目标图像。

进一步地，还包括第一滤波片、第二滤波片、第三滤波片；

所述第一滤波片被置于所述第一光路中，用于对第一光路进行滤光处理，从而获得第一色光；

所述第二滤波片被置于所述第二光路中，用于对第二光路进行滤光处理，从而获得第二色光；

所述第三滤波片被置于所述第三光路中，用于对第三光路进行滤光处理，从而获得第三色光。

进一步地，还包括第一光源、第二光源、第三光源；

所述第一光源具有与所述第一色光相同的发光颜色，所述第二光源具有与所述第二色光相同的发光颜色，所述第三光源具有与所述第三色光相同的发光颜色，所述第一光源、第二光源、第三光源均用于为所述CCD彩色相机的拍摄进行补光。

进一步地，所述第一分光镜设有第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第二分光镜设有第三输入端、第四输入端和第二输出端；

所述第一输入端用于接收第二反射镜反射的光线，使得第一分光镜按预设的第一分光比例进行分光后通过第一输出端将光线输出至所述CCD彩色相机；

所述第三输入端用于接收第一反射镜反射的光线，使得第二分光镜按预设的第二分光比例进行分光后通过第二输出端将光线输出至第二输入端，由第一分光镜再按预设的第一分光比例进行分光后通过第一输出端将光线输出至所述CCD彩色相机；