一種多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括攝影部分，攝影部分包括：多個(gè)相機(jī)、定位標(biāo)識(shí)、測(cè)量標(biāo)識(shí)和數(shù)據(jù)鏈路；其中，定位標(biāo)識(shí)被放置于檢測(cè)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(gè)被測(cè)區(qū)域，且已知其絕對(duì)坐標(biāo)；測(cè)量標(biāo)識(shí)被固定于太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的待測(cè)點(diǎn)；每個(gè)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(cè)工位的特定位置，其分布保證每個(gè)測(cè)量標(biāo)識(shí)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(duì)各相機(jī)供電。
【專利說明】
一種多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及工裝結(jié)構(gòu)件的幾何參數(shù)測(cè)量，特別涉及一種多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)(英文名Concentrating Solar Power，簡(jiǎn)稱CSP)利用聚光反射鏡將太陽(yáng)輻射能量反射到集熱器上，由集熱器將太陽(yáng)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(yáng)能大規(guī)模發(fā)電的重要方式，太陽(yáng)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(guó)外研究?jī)H有18g/kWh。其次，該技術(shù)在現(xiàn)有太陽(yáng)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(yáng)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(shì)。
[0003]槽式拋物面技術(shù)是太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的對(duì)應(yīng)托架上，集熱管被固定于太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的集熱管支架上。所以，太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架上的各個(gè)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(duì)集熱管的位置都需要滿足設(shè)計(jì)的要求，因此，太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的組裝線上需要一種檢測(cè)系統(tǒng)來檢測(cè)各個(gè)固定點(diǎn)的幾何參數(shù)，從而達(dá)到檢測(cè)組裝質(zhì)量的目的。
[0004]目前，常見的檢測(cè)方法是使用激光跟蹤儀、全站儀或激光雷達(dá)來測(cè)量物體的幾何參數(shù)。這種方法耗時(shí)巨大、效率極低，且測(cè)量時(shí)需要隨時(shí)接觸被測(cè)物體、容易被遮擋所影響，難以滿足生產(chǎn)線上的在線檢測(cè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于在保證檢測(cè)精度的條件下，提高檢測(cè)效率，提供一種可滿足生產(chǎn)線上檢測(cè)的非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括攝影部分，所述攝影部分包括:多個(gè)相機(jī)1、定位標(biāo)識(shí)2、測(cè)量標(biāo)識(shí)3和數(shù)據(jù)鏈路4;其中，
[0007]所述定位標(biāo)識(shí)2被放置于檢測(cè)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(gè)被測(cè)區(qū)域，其絕對(duì)坐標(biāo)在檢測(cè)前由高精度測(cè)量設(shè)備測(cè)量得到;測(cè)量標(biāo)識(shí)3被固定于太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架5的待測(cè)點(diǎn);每個(gè)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(cè)工位的特定位置，其分布保證每個(gè)測(cè)量標(biāo)識(shí)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(duì)各相機(jī)I供電。
[0008]上述技術(shù)方案中，該系統(tǒng)還包括計(jì)算部分，所述計(jì)算部分包括傳輸與控制模塊6、計(jì)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(gè)相機(jī)I的控制命令，并接收所述多個(gè)相機(jī)I拍攝的照片;所述計(jì)算模塊7從接收到的所述多個(gè)相機(jī)I拍攝的照片中提取所述定位標(biāo)識(shí)2在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)所述定位標(biāo)識(shí)2的絕對(duì)坐標(biāo)、定位標(biāo)識(shí)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(jì)算各相機(jī)I的姿態(tài)與位置;所述計(jì)算模塊7從接收到的所述多個(gè)相機(jī)I拍攝的照片中提取所述測(cè)量標(biāo)識(shí)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(cè)量標(biāo)識(shí)3在照片中的像素坐標(biāo)計(jì)算各測(cè)量標(biāo)識(shí)3的絕對(duì)坐標(biāo)及絕對(duì)傾斜角度，并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行對(duì)比，從而計(jì)算太陽(yáng)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(cè)工位鋼支架8;所述多個(gè)相機(jī)I均固定于所述檢測(cè)工位鋼支架8上。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]本實(shí)用新型的多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)速度快、精度高，檢測(cè)過程中不與被測(cè)物體所接觸，可滿足組裝線上的組裝質(zhì)量檢測(cè)要求。
【附圖說明】

[0013]圖1是多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖面說明
[0015]I多個(gè)相機(jī)2定位標(biāo)識(shí)3測(cè)量標(biāo)識(shí)
[0016]4數(shù)據(jù)鏈路5太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架6傳輸與控制模塊
[0017]7計(jì)算模塊8檢測(cè)工位鋼支架
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0019]本實(shí)用新型的多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)用于對(duì)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架的組裝質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。該系統(tǒng)總體上包括攝影部分和計(jì)算部分。
[0020]圖1為一個(gè)實(shí)施例中將若干相機(jī)固定于檢測(cè)工位鋼支架上的多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)示意圖，如圖所示，該檢測(cè)系統(tǒng)中的攝影部分包括:多個(gè)相機(jī)
1、定位標(biāo)識(shí)2、測(cè)量標(biāo)識(shí)3、數(shù)據(jù)鏈路4和檢測(cè)工位鋼支架8 ；該檢測(cè)系統(tǒng)中的計(jì)算部分包括:傳輸與控制模塊6、計(jì)算模塊7。
[0021]所述定位標(biāo)識(shí)2被放置于檢測(cè)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(gè)被測(cè)區(qū)域，其絕對(duì)坐標(biāo)在檢測(cè)前由高精度測(cè)量設(shè)備測(cè)量得到;測(cè)量標(biāo)識(shí)3被固定于太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架5的待測(cè)點(diǎn);每個(gè)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(cè)工位鋼支架8上，其分布保證每個(gè)測(cè)量標(biāo)識(shí)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(duì)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(gè)相機(jī)I的控制命令，并接收所述多個(gè)相機(jī)I拍攝的照片;所述計(jì)算模塊7從接收到的所述多個(gè)相機(jī)I拍攝的照片中提取所述定位標(biāo)識(shí)2在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)所述定位標(biāo)識(shí)2的絕對(duì)坐標(biāo)、定位標(biāo)識(shí)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(jì)算各相機(jī)I的姿態(tài)與位置;所述計(jì)算模塊7從接收到的所述多個(gè)相機(jī)I拍攝的照片中提取所述測(cè)量標(biāo)識(shí)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(cè)量標(biāo)識(shí)3在照片中的像素坐標(biāo)計(jì)算各測(cè)量標(biāo)識(shí)3的絕對(duì)坐標(biāo)及絕對(duì)傾斜角度，并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行對(duì)比，從而計(jì)算太陽(yáng)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(duì)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(duì)坐標(biāo)之間存在一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，在本申請(qǐng)中這一對(duì)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(duì)坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)關(guān)系中的兩個(gè)參數(shù)，就可以計(jì)算出另一個(gè)參數(shù)。
[0024]本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)在工作過程中，多個(gè)相機(jī)在一次拍攝后就可以由計(jì)算模塊即時(shí)給出計(jì)算結(jié)果，具有檢測(cè)速度快、實(shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0025]本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)在檢測(cè)前由相機(jī)標(biāo)定確定每個(gè)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(cè)量設(shè)備測(cè)量定位標(biāo)識(shí)的絕對(duì)坐標(biāo)，從而保證在每次檢測(cè)中能由定位標(biāo)識(shí)在照片中的像素坐標(biāo)和絕對(duì)坐標(biāo)精確計(jì)算各相機(jī)的姿態(tài)和位置，排除每次檢測(cè)中相機(jī)可能存在的輕微震動(dòng)帶來的干擾;最終由各相機(jī)的精確姿態(tài)、位置和測(cè)量標(biāo)識(shí)在照片中的像素坐標(biāo)精確計(jì)算測(cè)量標(biāo)識(shí)的絕對(duì)坐標(biāo)，使該檢測(cè)系統(tǒng)具有高精度的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)在檢測(cè)過程中不與被測(cè)物體所接觸，可滿足組裝線上的組裝質(zhì)量檢測(cè)要求。
[0027]最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(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(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多相機(jī)太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括攝影部分，所述攝影部分包括:多個(gè)相機(jī)(I)、定位標(biāo)識(shí)(2)、測(cè)量標(biāo)識(shí)(3)和數(shù)據(jù)鏈路(4);其中， 所述定位標(biāo)識(shí)(2)被放置于檢測(cè)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(gè)被測(cè)區(qū)域，其絕對(duì)坐標(biāo)在檢測(cè)前由高精度測(cè)量設(shè)備測(cè)量得到;測(cè)量標(biāo)識(shí)(3)被固定于太陽(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架(5)的待測(cè)點(diǎn);每個(gè)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(cè)工位的特定位置，其分布保證每個(gè)測(cè)量標(biāo)識(shí)(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(duì)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(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括計(jì)算部分，所述計(jì)算部分包括傳輸與控制模塊(6)、計(jì)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(gè)相機(jī)(I)的控制命令，并接收所述多個(gè)相機(jī)(I)拍攝的照片;所述計(jì)算模塊(7)從接收到的所述多個(gè)相機(jī)(I)拍攝的照片中提取所述定位標(biāo)識(shí)(2)在照片中的像素坐標(biāo)，根據(jù)所述定位標(biāo)識(shí)(2)的絕對(duì)坐標(biāo)、定位標(biāo)識(shí)(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(jì)算各相機(jī)(I)的姿態(tài)與位置;所述計(jì)算模塊(7)從接收到的所述多個(gè)相機(jī)(I)拍攝的照片中提取所述測(cè)量標(biāo)識(shí)(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(cè)量標(biāo)識(shí)(3)在照片中的像素坐標(biāo)計(jì)算各測(cè)量標(biāo)識(shí)(3)的絕對(duì)坐標(biāo)及絕對(duì)傾斜角度，并將計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行對(duì)比，從而計(jì)算太陽(yáng)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(yáng)能集熱器鋼結(jié)構(gòu)支架組裝質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述攝影部分還包括檢測(cè)工位鋼支架(8);所述多個(gè)相機(jī)(I)均固定于所述檢測(cè)工位鋼支架(8)上。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK205718845SQ201620655773
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】姚志豪, 劉佳堯, 楊蘇
【申請(qǐng)人】首航節(jié)能光熱技術(shù)股份有限公司