水槽三维地形自动测量装置

摘要

本发明公开了水槽三维地形自动测量装置，它包括其车轮设置在水槽侧壁顶面轨道上的行走小车系统，断面地形测针排，它还包括自动控制和判读系统，断面地形测针排包括连接在行走小车系统上的支撑面板、连接在支撑面板侧壁并且其上设置有刻度线的刻度面板、在刻度面板顶部的电磁铁以及设置在支撑面板下部的其内开有导向孔的导向条，在每一导向孔内插有测针，在测针顶部装有测针帽，行走小车系统包括步进电机，步进电机通过传动装置与车轮相连，步进电机和磁铁分别与一个控制开关相连，自动控制和判读系统包括计算机，一台与所述的刻度面板相对设置的摄像机。采用本装置大大降低了技术的复杂度，可以大量缩短三维地形测量所需时间。

主权项

水槽三维地形自动测量装置，它包括其车轮设置在水槽侧壁顶面轨道上的行走小车系统，断面地形测针排，其特征在于：它还包括自动控制和判读系统，所述的断面地形测针排包括连接在行走小车系统上的支撑面板、连接在所述的支撑面板侧壁并且其上设置有刻度线的刻度面板、沿水平方向设置在所述的刻度面板顶部的电磁铁以及设置在支撑面板下部的其内沿竖直方向开有多个导向孔的导向条，在所述的每一导向孔内插有测针，在所述的测针顶部装有磁性测针帽，所述的行走小车系统包括步进电机，所述的步进电机通过传动装置与所述的车轮相连，所述的步进电机和磁铁分别与一个控制开关相连，所述的自动控制和判读系统包括一台装有运行控制模块的计算机，一台与所述的刻度面板相对设置的摄像机，所述的运行控制模块执行如下步骤：(1)向电磁铁控制开关发出闭合指令，对测针帽形成电磁引力，将所有测针向上提起；(2)向行走小车控制开关发出闭合指令，小车带动测针排沿水槽轨道前进；到达指定位置后，行走小车控制开关开启，小车停止运动；(3)行走小车就位后，向电磁铁控制开关发出开启指令，测针在自重作用下下落至床面处，测针的高低起伏反映出地形的起伏；(4)向摄像机发出启动信号，拍摄当前每个测针在刻度面板中的位置，并读取所述的摄像机传送的图像信号；(5)读取所述的摄像机传送的图像信号通过图像处理模块进行自动分析，识别其中的刻度线和测针，根据测针顶点在刻度线上的相对位置，计算测针顶点读数并保存该数据；(6)根据已保存的数据，计算床面地形变化的梯度，并根据梯度的大小，向所述的行走小车控制开关发出开关命令实时调整步进电机的下一步行走的步长；(7)按照调整后的步长，控制行走小车前进，重复步骤1-6，完成所有断面测量，获得三维地形数据。