本發明專利技術涉及一種視頻攝像與激光測距儀同軸光電測量裝置，它包括五個部分：I是視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統；II是一個帶大變倍比變焦鏡頭的高清晰度視頻監控系統；III是可顯示水平和俯仰角度的帶精密刻度盤電動防震云臺；IV是信息傳輸網絡系統；V是后端視頻接收顯示裝置。本發明專利技術光電測量裝置的優點在于：本發明專利技術采用把激光測距和能精密測角的電動云臺相結合的測量方法，特別是采用視頻攝像和激光測距儀同軸的光電測量系統方式，既實現中遠程監測量，簡化了測量的計算，又能提高測量的精度。本發明專利技術可作為對工地現場進行中遠程適時監控的系統，又可起到測量系統快速對準待測目標的導向作用，提高測試效率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光電測量裝置。它適用于需要通過遠程監控方式，對被觀測物體進行檢測、質量分析和資料存儲等的領域。特別適用于大型公共建筑施工過程中，對工程質量進行適時遠程質量監控的場合。
技術介紹
隨著大中型公共工程設施(如樓宇、大中型水利工程、高速公路交通工程、大型體育娛樂設施等)的大量起建，群眾和政府對它們的質量和安全性越來越關注。分別建立了一系列杜絕質量事故防范制度，如建立了待用建材的預檢制度和工程中的監理制度等。待用的建材都必須經過有質量檢測資質的單位對取樣和送檢的樣品進行檢驗，對樣品合格的批次產品均打上與樣品同樣批號的標識。在實施現場，工程監理可隨機復檢，以保證用材可靠性。隨著工程的全面展開，數量不多的監理往往難以應付，質量追溯可行性更差。加上 商業利益的驅使，偷工減料、換材混料的事件時有發生，導致工程的遠期質量和安全難以保證。因此，提出了研發在后方能全天候適時地攝錄監控工地施工的現場情況，又能隨機地對所用的材料和施工質量進行遠程視頻監控和測量的新型光電測量裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種可用于大中型公共工程建設工地的中遠程視頻監控的、能適時監控攝錄、能隨機復檢驗證用材和部分工藝質量的視頻攝像與激光測距儀同軸光電測量裝置。本專利技術技術方案如下一種視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量裝置，其特征在于它包括五個部分1是視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統(該部分為本專利技術的重點)是一個帶大變倍比變焦鏡頭的高清晰度視頻監控系統；111是可顯示水平和俯仰角度的帶精密刻度盤電動防震云臺；IV是信息傳輸網絡系統；v是后端視頻接收顯示裝置。本專利技術測量裝置采用視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量裝置及精密云臺結合的測量方式，并通過與大變倍比變焦距攝像鏡頭作為視頻監控光學系統的組合。其工作原理是將本專利技術光電測量裝置安裝在施工工地視野較佳的位置或吊裝在長臂大吊車合適的位置上。通過電動調整(屬于已有技術)，使視頻監控系統II處在中短焦，對施工現場進行大范圍監控。根據需要，把焦距調整到長焦距，對定點進行放大監控。由于測量系統I和監控系統II的光軸是相互平行，所以激光測距儀上的視頻攝像頭同時也捕捉到監控系統范圍內的景物的圖像。視頻監控系統II實際上起著測量系統I的導向作用。通過后端視頻接收顯示裝置進行遙控(屬于已有技術)，使電動云臺水平或俯仰轉動，使所定的點和視頻攝像機上成的十字分劃像的中心點重合。可以用脈沖或相位式激光測距儀起動激光進行測距。與此同時，在后端視頻接收顯示裝置上，也同時顯示出相對云臺水平面中心軸的水平轉角和俯仰轉角值。本專利技術光電測量裝置的優點在于根據目前迅速發展的大中型公共工程建設的需要，采用把激光測距和能精密測角的電動云臺相結合的測量方法，特別是采用視頻攝像和激光測距儀同軸的光電測量系統方式，既實現中遠程監測量，簡化了測量的計算，又能提高測量的精度。本專利技術光電測量裝置的優點還在于增設了與測量系統光軸相互平行的帶一個大變倍比變焦距鏡頭的視頻攝像系統。它可作為對工地現場進行中遠程適時監控的系統，又可起到測量系統快速對準待測目標的導向作用，提高測試效率。附圖說明圖I是本專利技術光電測量裝置的總體結構示意圖。其中(a)是主視結構示意圖，(b)是(a)的左視圖，(c)是接收顯示裝置。其中，I是視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統；11是一個帶大變倍比變焦鏡頭的高清晰度視頻監控系統；111是可顯示水平和俯仰角度的帶精密刻度盤電動防震云 臺；IV是信息傳輸網絡；v是后端視頻接收顯示裝置。圖2是本專利技術光電測量裝置的測量系統的光學結構示意圖。A是測距儀的激光發射光路，，其中Al前置保護玻璃，A2、A3是轉向小棱鏡，A4、A5是產生正弦波和位相差光欄裝置，A6是激光器。B是激光束回波接收光路的大物鏡、C是透可見光反近紅外光的棱鏡組合、D是位相計算器件、E是內調焦透鏡、F是正像棱鏡、G是帶雙線十字分劃的分劃板、H是測距儀目鏡。I是視頻轉接攝像鏡頭。J是CCD或CMOS攝像器件。圖3是本專利技術光電測量裝置的測量系統測量空間放置的物體的計算原理示意圖。具體實施例方式如圖I所示，本專利技術的I是視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統；11是一個帶大變倍比變焦鏡頭(其最大焦距設為f ' max)的高清晰度視頻監控系統；111是可顯示水平和俯仰角度的帶精密刻度盤電動防震云臺；IV是信息(包括圖象、數據等)傳輸網絡系統(可以用RFID方式、或通過電力線“電力貓PLC”方式、或同軸電纜等方式);V是后端視頻接收顯示裝置。所述的視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統I和帶大變倍比變焦鏡頭的高清晰度視頻監控系統II的光軸在同一垂直面上調整成相互平行。所述的視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統I的光軸垂直面必須通過所述的可顯示水平和俯仰角度的帶精密刻度盤電動防震云臺IV的垂直方向轉軸的中心。本專利技術光電測量裝置的測量方案是如圖3所示，AB是空間待測物的尺寸。測量時，通過遙控精密電動云臺，把待測物的A點移到測量系統上視頻十字分劃板像的中心(它和激光測距儀接收到的激光束回波經物鏡的聚焦點的像重合)，起動測距儀的激光，測出原點與A點的距離OA和與光軸水平面的俯仰夾角a。然后，通過水平方向云臺的轉動，把B點調到視頻十字分劃板像垂直方向雙分劃線的中間，可測得水平轉角Y。通過轉動俯仰方向的云臺，把待測的B點移到測量系統上視頻十字分劃板像的中心，啟動測距儀的激光，測出原點與B點的距離OB和與光軸水平面的俯仰夾角β。由圖3可得W = M-Jf /JF = OAxCOSa /E = OBx COSp，_ I_2^_2 _ _EV = OF ~ + OK - 201' x 01； x COSy_ I_2~_2 I_2~_IAB = UD *■ + BI) — = EF + il)—上述測量方案也適用于測量建材管徑。 如圖2所示為本專利技術光電測量裝置的視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統，適應中遠程距離(60米以內)更高測量精度的要求，本專利技術采用相位式激光測距儀。A是測距儀的激光發射光路，其中Al是前置保護玻璃，A2、A3是轉向小棱鏡，A4是產生正弦波和位相差光欄裝置，A5是準直透鏡，A6是激光器。B、C、D構成測距儀激光束回波接收光路，其中B是激光束回波接收光路的大物鏡，它的焦距為f’fe ;C是透可見光反近紅外光的棱鏡組合；D是位相計算器件。A、B、C、E、F、G和H構成激光測距儀的瞄準光路，其中E是內調焦透鏡；F是正像棱鏡；G是帶雙線十字分劃的分劃板；H是測距儀目鏡，其焦距為f’@。I是視頻轉接攝像鏡頭，其焦距為J是C⑶或CMOS攝像器件。I把G十字分劃及被觀測物成像在攝像器件J上。視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統的組合焦距feXf’視頻/f’ S。新構成的視頻攝像“電子目鏡”，其光電放大倍率Mqe，由下式求出MQE=f’視頻/f’目XD/Dgm#。其中，D^胃是視頻監不器對角線尺寸，D是攝像器件有效像面對角線尺寸。Dist為視頻轉接攝像鏡頭的最大相對畸變。本專利技術光電測量裝置必須滿足的條件是I. 2< ' 0Ε / '物〈I. 6......⑴L5〈f' 0E / f' max<2. 5......⑵2. 5<Moe/M @ <5.....本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量裝置，其特征在于：它包括五部分：I是視頻攝像和激光測距儀同軸光電測量系統；II是帶大變倍比變焦鏡頭的高清晰度視頻監控系統；III是能顯示水平和俯仰角度的帶精密刻度盤電動防震云臺；IV是包括圖象、數據等信息傳輸網絡；V是后端視頻接收顯示裝置。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭文，賴愛光，林升，孫小燕，王艷敏，黃燕丹，黃思尚，上官新水，葉鴻英，
申請(專利權)人：福建匯川數碼技術科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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