[发明专利]基于数字图像相关技术的智能形变监测终端、系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于数字图像相关技术的智能形变监测终端、系统及方法，形变监测终端包括中央控制单元、图像采集模块、图像处理模块、DIC计算模块、缓存模块、电源管理模块和报警模块，所述图像采集模块、所述图像处理模块、所述DIC计算模块、所述缓存模块、所述电源管理模块和所述报警模块均与所述中央控制单元电连接；本发明将网关与多个摄像头模组集成为一体，继承了监测网关的所有优点，更适于单点部署。

技术领域

本发明涉及数字图像检测技术领域，具体涉及一种基于数字图像相关技术的智能形变监测终端、系统及方法。

背景技术

高精度数字图像检测是一种基于计算机视觉原理、数字图像处理和数值计算的、非接触、非干涉、全场变形光学测量方法。以其非接触、高精度、方便快捷、平台扩展性强、与人工智能技术衔接良好等优势，在工程结构检测领域呈现出越来越广泛的应用前景。

请参阅图1，目前用于数字图像检测的系统由硬件设备(主要包括笔记本电脑、数字图像采集仪、光源等)及数字图像测量软件组成。在进行现场检测时，首先通过数字图像采集仪按照一定的采集频率对测试对象(试件)进行数字图像的采集，然后通过专用数据线实时传送给笔记本电脑，由专业的基于DIC技术的数字图像测量软件对采集到的图像进行分析得到测试对象(试件)上的靶点(测点或目标点)不同时间点的形变或位移信息(即时程曲线)。

为了将数字图像检测技术应用于长期监测，采用物联网技术实现数字图像的远程传输，将数字图像采集仪采集到的图像上传到云端，应用云计算技术，在云平台端实现靶点形变或位移计算。

虽大幅减小了现场设备的硬件成本开销，但仍然存在以下缺点：

(1)带宽压力大：由于摄像头采集像素高，通常会大于500万，单张图片文件即使压缩也会接近1M，有的甚至达到3M以上，当采集摄像头数量达到一定数量(如几千)时，即使采集频率不高，需要的网络带宽也相当大；

(2)计算压力大：当接入的数字图像采集仪数量较多时，上传到云端的图片数量增多，采用云平台集中进行分析计算，将导致计算压力大；

(3)接收图片异常：目前数字图像采集仪只支持FTP方式上传，在网络不好，或者处于上传竞争状态下，图像偶尔会出现接入不完整的情况；

(4)运营成本高：上传云端的图片数量多，耗费的流量多，对网络带宽、云平台的存储容量及运算性能等要求增加，从而导致正常运营成本增加；

(5)实时性比较差：数字图像采集仪采集图片后需要通过3G/4G等网络上传到云平台，再由云平台在后台进行分析计算得到靶点的形变或位移，整个过程需要10几秒到几十秒不等(与现场的网络情况及云平台的运算性能相关)；

工程实施设置测点不方便：既要有实施人员在现场设置测点和标定尺，又要有维护人员登录云平台进行远程标定。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种基于数字图像相关技术的智能形变监测终端、系统及方法，以解决现有技术存在的带宽和计算压力大、接收图片异常、运营成本高、实时性比较差和工程实施设置测点不方便的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，一种基于数字图像相关技术的智能形变监测终端，包括中央控制单元、图像采集模块、图像处理模块、DIC计算模块、缓存模块、电源管理模块和报警模块，所述图像采集模块、所述图像处理模块、所述DIC计算模块、所述缓存模块、所述电源管理模块和所述报警模块均与所述中央控制单元电连接；

所述图像采集模块包含多个，多个所述图像采集模块分别用于采集测试对象图像；

所述图像处理模块，用于对多个所述图像采集模块采集到的图像进行处理并将处理完的图像存入所述缓存模块；