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原文传递基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法

专利名称：	基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法
摘要：	本发明提供了一种基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，通过双目相机采集包含桥式吊车钢绳的左目图像和右目图像；在所述左目图像和右目图像中，确定桥式吊车钢绳的跟踪点在图像坐标系中的坐标位置；根据所述跟踪点在图像坐标系中的坐标位置，确定所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置；根据所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置，获取所述桥式吊车钢绳的摆角。本发明的双目相机是固定在台车上的，保证了台车与相机的稳定关系，且双目相机能够直接获取图像的深度信息，无需考虑图像连续帧的平滑关系对测量结果造成的影响。具有计算量较小、运算速度快、较强的抗干扰性能、且实时准确的特点，能够适应不同的环境变化，能够满足工业上的生产需求。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海应用技术大学
发明人：	李威;马向华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910124639.3
公开号：	CN109678057A
代理机构：	上海汉声知识产权代理有限公司
代理人：	胡晶
分类号：	B66C13/16(2006.01);B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	200235 上海市徐汇区漕宝路120-121号
主权项：	1.一种基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，包括：通过双目相机采集包含桥式吊车钢绳的左目图像和右目图像；在所述左目图像和右目图像中，确定桥式吊车钢绳的跟踪点在图像坐标系中的坐标位置；根据所述跟踪点在图像坐标系中的坐标位置，确定所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置；根据所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置，获取所述桥式吊车钢绳的摆角。 2.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，所述双目相机，固定设置于桥式吊车的台车中心位置，且所述双目相机的镜头正对于桥式吊车钢绳所在平面。 3.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，在确定桥式吊车钢绳的跟踪点在图像坐标系中的坐标位置之前，还包括：根据粗糙细化深度神经网络，在所述左目图像和右目图像中确定符合预设条件的特征点，作为桥式吊车钢绳的跟踪点。 4.根据权利要求3所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，所述特征点的个数为N；其中，N为大于1，且小于10的自然数。 5.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，根据所述跟踪点在图像坐标系中的坐标位置，确定所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置，包括：将所述跟踪点在左目图像和右目图像中的坐标位置分别记为P1(u1，v1)和P2(u2，v2)；获取双目相机的镜头的投影中心距离，并记为基线距b；根据图像坐标系和相机坐标系换算公式，获得跟踪点在相机坐标系中的坐标位置B(x1，y1，z1)；其中，图像坐标系和相机坐标系换算公式为：其中，d为跟踪点的位置差，d＝u1-u2，f为双目相机的焦距；x1，y1，z1分别为以相机为原点观察到的世界坐标中x，y，z轴方向上的空间坐标，u1为相机所拍平面图像中的水平方向上坐标；v1为相机所拍平面图像中的竖直方向上坐标；根据相机坐标系和世界坐标系换算关系，确定跟踪点在世界坐标系中的坐标位置B′(x1+x0，y1，z1)；其中，双目相机的坐标为A(x0，0，0)，x0为双目相机中心位置距离吊桥中心点的距离；所述世界坐标系以吊桥中心点为原点，双目相机的镜头所对平面为空间坐标系的XOY平面，台车前进方向为Z轴方向。 6.根据权利要求5所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，根据所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置，获取所述桥式吊车钢绳的摆角，包括：运用三角函数定理，获得桥式吊车钢绳的摆角θ；其中，摆角的计算公式为： 7.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，所述双目相机的个数为1个。
所属类别：	发明专利