一種基于嵌入式的建筑物表面裂縫檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑物質量檢測設備，特別涉及一種基于嵌入式的建筑物表面裂縫檢測裝置。
【背景技術】
[0002]裂縫廣泛存在于橋梁、路面、墻體等建筑物表面，是建筑物損壞的主要危害來源之一。我國建筑物數量龐大，但總體檢測技術狀況不容樂觀，亟需高效、便攜、準確的檢測手段，這對保障工程安全、防止事故具有重要意義。
[0003]裂縫檢測分為近距離測量和遠距離測量，傳統的裂縫檢測手段大多只針對近距離測量，主要有裂縫寬度標尺法、裂縫顯微鏡法和人工讀數方式的裂縫檢測儀法三種。其中，裂縫寬度標尺使用簡單，但測量范圍小，精度低，一般用作粗測;裂縫顯微鏡具有一定的測量范圍和測量精度且價格便宜，是目前國內主要的裂縫檢測方法，但需要人工觀察顯微鏡并讀數記錄，勞動強度高、人為誤差大;人工讀數方式的裂縫檢測儀使用前端攝像頭采集裂縫圖像，在顯示屏上顯示，并通過屏幕上的電子標尺人工讀數，在一定程度降低了勞動強度，但依然具有人為誤差大的缺點。
[0004]嵌入式系統是以應用為中心，軟硬件可裁剪，對硬件的體積、成本、功耗等有嚴格要求的專用計算機系統，基于嵌入式技術的裂縫檢測儀可實現智能化和小型化，代表了裂縫檢測領域的發展趨勢。
[0005]例如申請公布號CN 103808368 A的專利文獻公開了一種便攜式鋼筋混凝土檢測儀，包括有處理器和鋼筋混凝土檢測傳感器，鋼筋混凝土檢測傳感器將檢測數據傳送給處理器，所述處理器為智能手機或便攜式電腦，所述鋼筋混凝土檢測傳感器為裂縫顯微鏡。上述檢測儀由于將傳統的鋼筋混凝土檢測儀中的帶有顯示功能的處理器更換為智能手機或便攜式電腦，并在智能手機或便攜式電腦中安裝了相應的軟件，不僅解決了傳傳的處理器體積龐大不便攜帶的問題，而且還大大降低了成本。
[0006]但是上述的這類產品仍有以下不足:第一，絕大多數都是只針對近距離測量的；第二，現有的遠距離測量都是采用望遠鏡自帶的分劃板、十字絲等來測量被測物與儀器間的距離，一來精度不高、影響最終裂縫檢測精度，二來望遠鏡自帶的測距功能使用比較麻煩；第三，目前還沒有基于嵌入式技術且把近距離和遠距離測量整合在一臺儀器的裂縫檢測儀，用戶往往需要同時購買近距離和遠距離測量儀器，即增加了開支，也給一些同時有遠近距離測量任務的工地使用帶來了不便。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種基于嵌入式的建筑物表面裂縫檢測裝置，整合近距離和遠距離裂縫檢測模塊，具有使用方便、體積小、便于攜帶等優點。
[0008]—種基于嵌入式的建筑物表面裂縫檢測裝置，包括機身，安裝在機身上的光學鏡頭模塊、圖像采集模塊、嵌入式處理計算模塊以及供電模塊，其特征在于，所述機身設有圖像采集通道，所述光學鏡頭模塊包括可拆卸安裝在圖像采集通道一端的近距離測量鏡頭和遠距離測量鏡頭，所述圖像采集模塊包括安裝在圖像采集通道另一端用于接收經過近距離測量鏡頭或遠距離測量鏡頭的光線的圖像傳感器及圖像信號調理電路。
[0009]本發明中并不是簡單地將兩套測距系統整合，而是將近距離測量鏡頭和遠距離測量鏡頭分別作為近距離和遠距離裂縫檢測的光學鏡頭，可拆卸地安裝到同一圖像采集通道中與圖像采集模塊配合以進行近距離或遠距離裂縫圖像的獲取，通過一套圖像采集模塊、嵌入式處理計算模塊和供電模塊完成近距離和遠距離兩種測量，提高了檢測裝置的適用范圍且不增加裝置的體積，以保證裝置的便攜性。
[0010]為了提高遠距檢測的精度，優選的，還包括安裝在機身上的紅外測距模塊。改善遠距離測距功能，提供高精度、使用方便的測距方式。
[0011 ]具體的，為了方便制造和使用，優選的，所述紅外測距模塊包括:
[0012]紅外信號發生器，安裝在機架上用于向建筑物發射紅外光；
[0013]第一分光鏡，安裝在遠距離測量鏡頭和圖像傳感器之間的光線路徑上，用于反射紅外光和透射可見光；
[0014]紅外傳感器，接收第一分光鏡反射的紅外光，將光信號轉換成電信號；
[0015]紅外信號調理電路，用于接收紅外傳感器的輸出信號并對其進行調理后傳送至嵌入式處理計算模塊進行測距計算。遠距離測量鏡頭與紅外信號發生裝置用于遠距離測量；分光鏡表面有鍍膜，可以反射紅外光、透射可見光，這樣可消除可見光對紅外光的干擾。
[0016]為了裝置整體結構的緊湊性，優選的，所述紅外傳感器安裝在所述圖像采集通道安裝有圖像傳感器的一端，所述紅外測距模塊還包括將第一分光鏡反射的紅外光反射到紅外傳感器上的第二分光鏡，所述第一分光鏡和第二分光鏡的反射面相互平行。所述紅外傳感器和圖像傳感器安裝在同一側，便于電路的緊湊連接，第一分光鏡使紅外光偏離圖像采集通道，第二分光鏡用于調節紅外光的路徑使其重新與圖像采集通道平行。
[0017]為了方便使用，優選的，所述第一分光鏡和第二分光鏡安裝在遠距離測量鏡頭內。
[0018]為了方便制造和使用，優選的，所述紅外信號發生器安裝在圖像采集通道的外壁上。
[0019]可拆卸的連接方式很多，為了使用方便，優選的，所述近距離測量鏡頭和遠距離測量鏡頭與圖像采集通道的端口之間通過螺紋連接。
[0020]為了提高近距檢測的準確性，優選的，所述近距離測量鏡頭包括:
[0021 ]近距離測量鏡筒，一端與圖像采集通道可拆卸連接；
[0022]LED燈組，包括多個LED燈，多個LED燈安裝在近距離測量鏡筒的另一端且繞鏡筒中心軸周向均勾分布；
[0023]顯微物鏡，安裝在近距離測量鏡筒內且位于中心軸上；
[0024]調焦機構。
[0025]為了提高遠距檢測的準確性，優選的，所述遠距離測量鏡頭包括:
[0026]遠距離測量鏡筒，一端與圖像采集通道可拆卸連接；
[0027I望遠物鏡，安裝在遠距離測量鏡筒的另一端；
[0028]調焦鏡，安裝在遠距離測量鏡筒內可以沿軸向移動。
[0029]為了提高檢測精度，本裝置的光學鏡頭模塊需要穩固地安裝在機身上，優選的，所述機身與所述圖像采集通道可拆卸連接，所述圖像采集通道的外壁為圓管結構，所述機身上設有夾持機構，所述夾持機構包括下支撐臺、上壓板以及緊固件；
[0030]所述下支撐臺具有與所述圓管底面匹配的弧形支撐面，所述上壓板為與所述圓管頂面匹配的弧形擠壓板；
[0031]所述緊固件包括固定在下支撐臺上且分別位于圖像采集通道兩側的兩塊彈性連接板以及將上壓板兩側分別與對應側的彈性連接板連接以使上壓板產生向下壓緊力的兩根鎖緊桿，所述鎖緊桿基本水平布置且垂直所述圖像采集通道。通過調節鎖緊桿，拉緊弧形擠壓板的兩側，使上壓板變形，產生向下的壓緊力，其中彈性連接板為弧形板，提高彈性。
[0032]所述的處理計算模塊基于嵌入式技術，主要負責控制裂縫圖像的采集存儲、進行圖像處理和計算裂縫尺寸信息，此外還分析經紅外信號調理電路調理過的紅外測距信號并計算儀器與被測物間距離。
[0033]所述的電源模塊采用了可充電的鋰電池與電源管理芯片，為近距離測量鏡頭的LED燈組、紅外信號發生器、圖像采集電路與紅外測距電路、嵌入式處理計算模塊提供電源。
[0034]本發明的有益效果:
[0035]本發明的基于嵌入式的建筑物表面裂縫檢測裝置把近距離和遠距離裂縫測量單元整合在一臺儀器，有效降低用戶成本，并且通過對儀器結構的設計，在擴展其功能的同時保證了小型化和便攜性。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發明裝置的框線結構示意圖。
[0037]圖2為本發明裝置安裝了遠距離測量鏡頭的剖視示意圖。
[0038]圖3為本發明裝置的安裝示意圖。
[0039]圖4為遠距離測量鏡頭與紅外測距模塊的工作原理圖
[0040]圖5為近距離測量鏡頭的結構示意圖。
[0041 ] 圖6為圖5的左視圖。
[0042]圖7為本發明裝置的顯示屏的結構示意圖。
[0043]圖8為本發明的裂縫檢測軟件工作流程的線框圖。
[0044]圖中:1.支架、2.遠距離測量鏡頭、3.圖像獲取通道、4.嵌入式處理計算模塊、5.近距離測量鏡頭、6.建筑物、101.下支撐臺、102.上壓板、103.鎖緊桿、104.彈性連接板、201.遠距離測量鏡筒、202.雙膠合望遠物鏡、203.調焦鏡、204.望遠物鏡壓圈、205.調焦鏡壓圈、206.滑塊、207.銷釘、208.第一分光鏡、209.第二分光鏡、210.外螺紋、211.紅外信號發生器、212.凸透鏡、301.內螺紋、302.圖像傳感器、303.紅外傳感器、401.SD卡接口、402.USB接口、403.電源接口、404.液晶屏與觸摸屏、501.白光LED、502.顯微物鏡壓圈、503.顯微物鏡、504.調焦手輪、505.外螺紋。
【具體實施方式】
[0045]如圖1所示，本實施例的基于嵌入式的建筑物表面裂縫檢測裝置包括:包括光學鏡頭模塊、圖像采集模塊、紅外測距模塊、嵌入式處理計算模塊以及電源模塊。
[0046]如圖2?7所示，本實施例在裝有遠距離測量鏡頭2時的具體結構包括:支架1、遠距離測量鏡頭2、圖像獲取通道3和嵌入式處理計算模塊4。
[0047]遠距離測量鏡頭2尾部設有外螺紋210，圖像獲取通