专利名称：基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置，适用于盾构法施工领域。
背景技术：
目前，盾构法施工过程中，盾尾间隙的测量主要通过人工方式，这种测量方式有各种弊端第一，工作人员技术和素质的高低影响测量结果的准确性；第二，人工测量效率较低；第三，工作人员在盾构机狭小的空间进行测量操作会有安全隐患。造成在盾构机施工过程中不能及时得到盾尾间隙准确的测量结果，影响施工进度和施工质量。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置，实现盾构机盾尾间隙的实时、自动测量。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置，包括光源、CXD摄像机、激光源、外箱和装有图像采集卡、数据采集卡的计算机；所述光源固定在外箱的底座上，CCD摄像机固定在外箱中部的隔板上，激光源固定在外箱的内侧壁上；所述CCD摄像机的输出端接图像采集卡的输入端；外箱固定在盾构机壁上。上述激光源的个数为两个，分别固定在CCD摄像机两侧的外箱内侧壁上。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本实用新型利用CXD摄像机拍摄包含盾尾间隙的图片，以计算机视觉检测为基本原理，分析图片中的有用信息，通过相关软件计算出盾尾间隙，提高盾构施工的安全性和精确性，实现盾尾间隙的自动化测量。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图(去掉外箱5前面板后)；其中，1、光源，2、(XD摄像机，3、激光源，4、隔板，5、外箱，6、盾构机壁，7、盾构管片。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置， 包括光源1、CCD摄像机2、激光源3、外箱5和装有图像采集卡的计算机；所述光源1固定在外箱5的底座上，CXD摄像机2固定在外箱5中部的隔板4上，激光源3固定在外箱5的内侧壁上；CCD摄像机2的输出端接图像采集卡的输入端；外箱5固定在盾构机壁6上。激光源3为两个，分别固定在CXD摄像机2两侧的外箱内侧壁上。盾构机施工过程中，可以随时测量盾尾间隙，光源1为盾尾提供足够的亮度，激光源3两个激光点之间的距离恒定，打在盾构管片7的边缘，这个两个激光点之间的距离作为一种标定，是计算盾尾间隙的依据；CCD摄像机采集盾尾图像，并将其传送到图像采集卡， 图像采集卡将收到的模拟信号转换为数字信号，然后提供给计算机内的相关软件进行处理。计算机内的数据采集卡用于采集总控制台的控制信号，如“开始测量”的信号等， 用于启动或停止测量。盾尾间隙的计算原理如下计算机软件首先计算出标定的两个激光点Pl和P2之间的像素点，得出像素点与实际距离之间的关系，然后利用边缘检测分别计算出Pi与盾构机壁之间的像素点以及P2与盾构管片边缘之间的像素点，的到它们之间的距离b和d，两个标定的激光点Pl和P2之间的距离为已知定值c，这样就得到盾尾间隙a=b-c-d。将三个本实用新型所述的盾构机盾尾激光测量装置，安装到盾构机壁11的三个不同位置，进行固定，每次测量，得到三个盾尾间隙的数值，根据这三个数值的大小，进一步判断盾构管片中心偏离的方位。将的到的计算结果与设计的标准盾尾间隙大小进行比较，判断其是否在盾构机正常工作的盾尾间隙范围内，最后把计算得出的数据传给总控制台，总控制台根据实际情况对盾尾间隙进行相应调整，达到盾尾间隙的实时自动测量。
权利要求1.一种基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置，其特征在于包括光源(1)、CXD 摄像机(2)、激光源(3)、外箱(5)和装有图像采集卡、数据采集卡的计算机；所述光源(1)固定在外箱(5)的底座上，CXD摄像机(2)固定在外箱(5)中部的隔板(4)上，激光源(3)固定在外箱(5)的内侧壁上；所述CXD摄像机(2)的输出端接图像采集卡的输入端；外箱(5)固定在盾构机壁(6)上。
2.根据权利要求1所述的基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置，其特征在于所述激光源(3)的数量为两个，且分别固定在CCD摄像机(2)两侧的外箱内侧壁上。
专利摘要本实用新型公开了一种基于视觉检测的盾构机盾尾间隙自动测量装置，包括光源、CCD摄像机、激光源、外箱和装有图像采集卡的计算机；所述光源固定在外箱的底座上，CCD摄像机固定在外箱中部的隔板上，激光源固定在外箱的内侧壁上；所述CCD摄像机的输出端接图像采集卡的输入端；外箱固定在盾构机壁上。本实用新型的有益效果是利用CCD摄像机拍摄包含盾尾间隙的图片，以计算机视觉检测为基本原理，分析图片中的有用信息，通过相关软件计算出盾尾间隙，提高盾构施工的安全性和精确性，实现盾尾间隙的自动化测量。
文档编号G01B11/14GK202066485SQ20112017138
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者郭京波, 陶磊 申请人:郭京波