[發(fā)明專利]基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811292134.X | 申請日： | 2018-10-30 |
| 公開（公告）號： | CN109341664A | 公開（公告）日： | 2019-02-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 馬向華;王冠;邱翔 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) |
| 主分類號： | G01C11/00 | 分類號： | G01C11/00 |
| 代理公司： | 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236 | 代理人： | 胡晶 |
| 地址： | 200235 上海*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 跟蹤區(qū)域 跟蹤點 顏色直方圖 擺動狀態(tài) 橋式吊車 后續(xù)運動 目標(biāo)圖像 運動狀態(tài) 狀態(tài)圖像 圖像 二維 預(yù)設(shè) 匹配 測量 視覺 接觸式傳感器 實時監(jiān)測 視覺圖像 圖像識別 非接觸 擺動 吊繩 算法 去除 采集 參考 | ||
1.一種基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，包括：
設(shè)置二維橋式吊車的吊繩為預(yù)設(shè)的標(biāo)記顏色；
采集橋式吊車的N張運動狀態(tài)圖像；其中，N為大于1的自然數(shù)，根據(jù)相機的采樣幀數(shù)確定N的值，假設(shè)每秒采集30幀，則N＝30*t，t為時間；
從第1張運動狀態(tài)圖像中確定位于吊繩上的初始跟蹤點，并根據(jù)所述初始跟蹤點確定跟蹤區(qū)域的大小和位置；
根據(jù)所述初始跟蹤點，依次識別出后續(xù)N-1張運動狀態(tài)圖像中的跟蹤點；
根據(jù)所述跟蹤點，獲取所述N-1張運動狀態(tài)圖像中的跟蹤區(qū)域；
獲取所述跟蹤區(qū)域內(nèi)各個點對應(yīng)的顏色直方圖；
將所述顏色直方圖與預(yù)設(shè)的參考顏色直方圖進行比較，得到所述跟蹤區(qū)域的匹配值；
去除所述匹配值小于預(yù)設(shè)閾值的跟蹤區(qū)域所對應(yīng)的運動狀態(tài)圖像，得到目標(biāo)圖像；
根據(jù)所述目標(biāo)圖像中跟蹤點的位置，獲取所述吊繩的擺動角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，采集橋式吊車的N張運動狀態(tài)圖像，包括：
通過攝像機采集所述橋式吊車的N張運動狀態(tài)圖像，其中所述攝像機的鏡頭對準(zhǔn)所述橋式吊車的中心位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，從第1張運動狀態(tài)圖像中確定位于吊繩上的初始跟蹤點，包括：
從所述吊繩上選取兩個初始跟蹤點，分別記為第一初始跟蹤點(x1，y1)、第二初始跟蹤點(x2，y2)；其中，第二初始跟蹤點(x2，y2)位于吊繩的末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，根據(jù)所述初始跟蹤點確定所述吊繩的跟蹤區(qū)域的大小和位置，包括：
以所述初始跟蹤點為跟蹤區(qū)域的中心，設(shè)置所述跟蹤區(qū)域的長度和寬度；其中，第一初始跟蹤點(x1，y1)的跟蹤區(qū)域的面積小于第二初始跟蹤點(x2，y2)的跟蹤區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，根據(jù)所述跟蹤點，獲取所述N-1張運動狀態(tài)圖像中的跟蹤區(qū)域，包括：
根據(jù)跟蹤區(qū)域移動算法獲取所述N-1張運動狀態(tài)圖像中的跟蹤區(qū)域，所述跟蹤區(qū)域移動算法的公式如下：
其中：c1(k+1)為第k+1張圖像的第一跟蹤區(qū)域的中心點，c2(k+1)為第k+1張圖像的第二個跟蹤區(qū)域的中心點，為第k張圖片的第一跟蹤點位置，為第k張圖片的第二跟蹤點位置，k的取值范圍為1～N。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，獲取所述跟蹤區(qū)域內(nèi)各個點對應(yīng)的顏色直方圖，包括：
以跟蹤區(qū)域內(nèi)的各個點為中線，生成預(yù)設(shè)尺寸區(qū)域的顏色直方圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，將所述顏色直方圖與預(yù)設(shè)的參考顏色直方圖進行比較，得到所述跟蹤區(qū)域的匹配值，包括：
通過Bhattacharyya相似性度量來計算所述跟蹤區(qū)域的匹配值，計算公式如下：
其中：ρ*為匹配值，p*和q*為兩個概率分布分布，的值作為匹配值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的基于視覺的二維橋式吊車的擺動狀態(tài)測量方法，其特征在于，在根據(jù)所述跟蹤點，獲取所述N-1張運動狀態(tài)圖像中的跟蹤區(qū)域之前，還包括：
根據(jù)所述跟蹤點，對N-1張運動狀態(tài)圖像的吊繩進行失真校正處理；其中，校正線的校正角度的計算公式如下：
其中：θ為校正角度，為第一跟蹤點的橫坐標(biāo)，為偏移的角度，為第一跟蹤點的縱坐標(biāo)，yp為線垂直于攝像機處的縱坐標(biāo)，δ為校正因子為第二跟蹤點的橫坐標(biāo)為第二跟蹤點的縱坐標(biāo)。
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