基于CCD的三维垂线坐标仪设计

针对现有垂线坐标仪存在只能测量一个方向的位移变化的问题,设计了一种基于CCD的三维垂线坐标仪,给出了仪器的组成及测量方法;详细介绍了仪器平行光源电路及基于CPLD的CCD时序驱动电路设计。试验结果表明,该仪器工作稳定,数据处理方便快捷,实现了对由井壁变形造成的水平和竖向位移的精确测量。

基于线结构光的三维垂线位移测量方法

垂线测量法是观测大坝变形位移的一种简便而有效的方法,在实际大坝变形监测中得到广泛应用。针对现有垂线坐标仪大多只能测量垂线二维位移且结构复杂的问题,本文提出了一种基于线结构光的三维垂线测量方法。基于垂线测量中垂线方向不变,利用线结构光测量原理实现垂线三维位移测量。首先,本文采用线结构光测量获取垂线二维位移,然后基于垂线上固定标志点的成像光线和垂线相交于一点的事实,综合垂线二维测量结果和通过相机内参数恢复的固定标志点成像光线方程,实现垂线三维位移测量。实验结果表明,本方法在水平面内Y方向上的位移测量精度为±0.1 mm,在水平面内X方向和竖直Z方向上的位移测量精度达到±0.05 mm,测量范围为0~80 mm。相较目前垂线位移测量方法,本文方法垂线位移测量精度和测量范围更高,且测量结构简单。