一種多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括攝影部分，攝影部分包括：多個相機(jī)、定位標(biāo)識、測量標(biāo)識和數(shù)據(jù)鏈路；其中，定位標(biāo)識被放置于檢測工位的特定位置并保持固定，該特定位置需均勻分布于整個被測區(qū)域，且已知其絕對坐標(biāo)；測量標(biāo)識被固定于太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的待測點(diǎn)；每個相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)由事先的相機(jī)標(biāo)定確定，各相機(jī)被固定于檢測工位的特定位置，其分布保證每個測量標(biāo)識位于至少兩部相機(jī)的拍攝范圍內(nèi)；數(shù)據(jù)鏈路傳輸各相機(jī)拍攝的照片，傳輸各相機(jī)的控制命令，也對各相機(jī)供電。
【專利說明】
一種多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及工裝結(jié)構(gòu)件的幾何參數(shù)測量，特別涉及一種多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光熱發(fā)電技術(shù)(英文名Concentrating Solar Power，簡稱CSP)利用聚光反射鏡將太陽輻射能量反射到集熱器上，由集熱器將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，并通過熱力循環(huán)過程進(jìn)行發(fā)電。作為太陽能大規(guī)模發(fā)電的重要方式，太陽能光熱發(fā)電具有一系列明顯優(yōu)點(diǎn)。首先，其全生命周期的碳排放量非常低，根據(jù)國外研究僅有18g/kWh。其次，該技術(shù)在現(xiàn)有太陽能發(fā)電技術(shù)中成本最低，更易于迅速實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。最后，太陽能光熱發(fā)電還具有非常強(qiáng)的與現(xiàn)有火電站及電網(wǎng)系統(tǒng)的相容性優(yōu)勢。
[0003]槽式拋物面技術(shù)是太陽能光熱發(fā)電的重要技術(shù)之一，它使用槽式拋物面反射鏡將太陽光聚焦在拋物面焦點(diǎn)處的集熱管上。在實(shí)際的制造過程中，拋物面反射鏡由若干螺栓或鉚釘固定在太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的對應(yīng)托架上，集熱管被固定于太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的集熱管支架上。所以，太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架上的各個固定點(diǎn)的位置與角度決定了拋物面反射鏡和集熱管的幾何參數(shù)。為了保證聚光效率，拋物面反射鏡的面型及相對集熱管的位置都需要滿足設(shè)計的要求，因此，太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的組裝線上需要一種檢測系統(tǒng)來檢測各個固定點(diǎn)的幾何參數(shù)，從而達(dá)到檢測組裝質(zhì)量的目的。
[0004]目前，常見的檢測方法是使用激光跟蹤儀、全站儀或激光雷達(dá)來測量物體的幾何參數(shù)。這種方法耗時巨大、效率極低，且測量時需要隨時接觸被測物體、容易被遮擋所影響，難以滿足生產(chǎn)線上的在線檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于在保證檢測精度的條件下，提高檢測效率，提供一種可滿足生產(chǎn)線上檢測的非接觸式檢測系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括攝影部分，所述攝影部分包括:多個相機(jī)1、定位標(biāo)識2、測量標(biāo)識3和數(shù)據(jù)鏈路4;其中，
[0007]所述定位標(biāo)識2被放置于檢測工位的特定位置并保持固定，該特定位置需均勻分布于整個被測區(qū)域，其絕對坐標(biāo)在檢測前由高精度測量設(shè)備測量得到;測量標(biāo)識3被固定于太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架5的待測點(diǎn);每個相機(jī)I的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)由事先的相機(jī)標(biāo)定確定，各相機(jī)I被固定于檢測工位的特定位置，其分布保證每個測量標(biāo)識位于至少兩部相機(jī)I的拍攝范圍內(nèi)；數(shù)據(jù)鏈路4傳輸各相機(jī)I拍攝的照片，傳輸各相機(jī)I的控制命令，也對各相機(jī)I供電。
[0008]上述技術(shù)方案中，該系統(tǒng)還包括計算部分，所述計算部分包括傳輸與控制模塊6、計算模塊7;其中，
[0009]所述傳輸與控制模塊6與所述數(shù)據(jù)鏈路4相連，發(fā)送所述多個相機(jī)I的控制命令，并接收所述多個相機(jī)I拍攝的照片;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機(jī)I拍攝的照片中提取所述定位標(biāo)識2在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)所述定位標(biāo)識2的絕對坐標(biāo)、定位標(biāo)識2在照片中的像素坐標(biāo)以及相機(jī)I的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)，計算各相機(jī)I的姿態(tài)與位置;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機(jī)I拍攝的照片中提取所述測量標(biāo)識3在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)各相機(jī)I的姿態(tài)與位置、測量標(biāo)識3在照片中的像素坐標(biāo)計算各測量標(biāo)識3的絕對坐標(biāo)及絕對傾斜角度，并將計算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行對比，從而計算太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架5的組裝質(zhì)量。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述攝影部分還包括檢測工位鋼支架8;所述多個相機(jī)I均固定于所述檢測工位鋼支架8上。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]本發(fā)明的多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)檢測速度快、精度高，檢測過程中不與被測物體所接觸，可滿足組裝線上的組裝質(zhì)量檢測要求。
【附圖說明】
[0013]圖1是多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖面說明
[0015]I多個相機(jī)2定位標(biāo)識3測量標(biāo)識
[0016]4數(shù)據(jù)鏈路5太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架 6傳輸與控制模塊
[0017]7計算模塊8檢測工位鋼支架
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0019]本發(fā)明的多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)用于對太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的組裝質(zhì)量進(jìn)行檢測。該系統(tǒng)總體上包括攝影部分和計算部分。
[0020]圖1為一個實(shí)施例中將若干相機(jī)固定于檢測工位鋼支架上的多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)示意圖，如圖所示，該檢測系統(tǒng)中的攝影部分包括:多個相機(jī)
1、定位標(biāo)識2、測量標(biāo)識3、數(shù)據(jù)鏈路4和檢測工位鋼支架8 ；該檢測系統(tǒng)中的計算部分包括:傳輸與控制模塊6、計算模塊7。
[0021]所述定位標(biāo)識2被放置于檢測工位的特定位置并保持固定，該特定位置需均勻分布于整個被測區(qū)域，其絕對坐標(biāo)在檢測前由高精度測量設(shè)備測量得到;測量標(biāo)識3被固定于太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架5的待測點(diǎn);每個相機(jī)I的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)由事先的相機(jī)標(biāo)定確定，各相機(jī)I被固定于檢測工位鋼支架8上，其分布保證每個測量標(biāo)識位于至少兩部相機(jī)I的拍攝范圍內(nèi)；數(shù)據(jù)鏈路4傳輸各相機(jī)I拍攝的照片，傳輸各相機(jī)I的控制命令，也對各相機(jī)I供電。
[0022]所述傳輸與控制模塊6與所述數(shù)據(jù)鏈路4相連，發(fā)送所述多個相機(jī)I的控制命令，并接收所述多個相機(jī)I拍攝的照片;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機(jī)I拍攝的照片中提取所述定位標(biāo)識2在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)所述定位標(biāo)識2的絕對坐標(biāo)、定位標(biāo)識2在照片中的像素坐標(biāo)以及相機(jī)I的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)，計算各相機(jī)I的姿態(tài)與位置;所述計算模塊7從接收到的所述多個相機(jī)I拍攝的照片中提取所述測量標(biāo)識3在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)各相機(jī)I的姿態(tài)與位置、測量標(biāo)識3在照片中的像素坐標(biāo)計算各測量標(biāo)識3的絕對坐標(biāo)及絕對傾斜角度，并將計算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行對比，從而計算太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架5的組裝質(zhì)量。
[0023]上述描述中，所述像素坐標(biāo)是指在照片中位于第幾排第幾列像素，所述絕對坐標(biāo)是指在實(shí)際空間中的三維坐標(biāo);像素坐標(biāo)與絕對坐標(biāo)之間存在一個對應(yīng)關(guān)系，在本申請中這一對應(yīng)關(guān)系由拍攝相片的特定相機(jī)的相機(jī)姿態(tài)、位置以及內(nèi)部參數(shù)決定，因此，只要知道像素坐標(biāo)、絕對坐標(biāo)和對應(yīng)關(guān)系中的兩個參數(shù)，就可以計算出另一個參數(shù)。
[0024]本發(fā)明的檢測系統(tǒng)在工作過程中，多個相機(jī)在一次拍攝后就可以由計算模塊即時給出計算結(jié)果，具有檢測速度快、實(shí)時性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0025]本發(fā)明的檢測系統(tǒng)在檢測前由相機(jī)標(biāo)定確定每個相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)，并使用高精度測量設(shè)備測量定位標(biāo)識的絕對坐標(biāo)，從而保證在每次檢測中能由定位標(biāo)識在照片中的像素坐標(biāo)和絕對坐標(biāo)精確計算各相機(jī)的姿態(tài)和位置，排除每次檢測中相機(jī)可能存在的輕微震動帶來的干擾;最終由各相機(jī)的精確姿態(tài)、位置和測量標(biāo)識在照片中的像素坐標(biāo)精確計算測量標(biāo)識的絕對坐標(biāo)，使該檢測系統(tǒng)具有高精度的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]本發(fā)明的檢測系統(tǒng)在檢測過程中不與被測物體所接觸，可滿足組裝線上的組裝質(zhì)量檢測要求。
[0027]最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括攝影部分，所述攝影部分包括:多個相機(jī)(I)、定位標(biāo)識(2)、測量標(biāo)識(3)和數(shù)據(jù)鏈路(4);其中， 所述定位標(biāo)識(2)被放置于檢測工位的特定位置并保持固定，該特定位置需均勻分布于整個被測區(qū)域，其絕對坐標(biāo)在檢測前由高精度測量設(shè)備測量得到;測量標(biāo)識(3)被固定于太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架(5)的待測點(diǎn);每個相機(jī)(I)的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)由事先的相機(jī)標(biāo)定確定，各相機(jī)(I)被固定于檢測工位的特定位置，其分布保證每個測量標(biāo)識(3)位于至少兩部相機(jī)(I)的拍攝范圍內(nèi)；數(shù)據(jù)鏈路(4)傳輸各相機(jī)(I)拍攝的照片，傳輸各相機(jī)(I)的控制命令，也對各相機(jī)(I)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括計算部分，所述計算部分包括傳輸與控制模塊(6)、計算模塊(7);其中， 所述傳輸與控制模塊(6)與所述數(shù)據(jù)鏈路(4)相連，發(fā)送所述多個相機(jī)(I)的控制命令，并接收所述多個相機(jī)(I)拍攝的照片;所述計算模塊(7)從接收到的所述多個相機(jī)(I)拍攝的照片中提取所述定位標(biāo)識(2)在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)所述定位標(biāo)識(2)的絕對坐標(biāo)、定位標(biāo)識(2)在照片中的像素坐標(biāo)以及相機(jī)(I)的內(nèi)部參數(shù)及鏡頭畸變系數(shù)，計算各相機(jī)(I)的姿態(tài)與位置;所述計算模塊(7)從接收到的所述多個相機(jī)(I)拍攝的照片中提取所述測量標(biāo)識(3)在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)各相機(jī)(I)的姿態(tài)與位置、測量標(biāo)識(3)在照片中的像素坐標(biāo)計算各測量標(biāo)識(3)的絕對坐標(biāo)及絕對傾斜角度，并將計算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行對比，從而計算太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架(5)的組裝質(zhì)量。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多相機(jī)太陽能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述攝影部分還包括檢測工位鋼支架(8);所述多個相機(jī)(I)均固定于所述檢測工位鋼支架(8)上。
【文檔編號】G01C9/00GK105953730SQ201610476133
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】姚志豪, 劉佳堯, 楊蘇
【申請人】首航節(jié)能光熱技術(shù)股份有限公司