[發明專利]龍門吊末端的三維定位方法

在審

• 申請號: 201910851973.9
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110569682A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 張先江;張遠謀;雷明軍;皮釩;蔣玉城
• 申請（專利權）人: 湖南海森格諾信息技術有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;G06K7/14;G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種龍門吊末端的三維定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：設計多個可跟周圍環境區分開來的二維碼；

步驟S2：將多個二維碼張貼于行車兩側，測量各個二維碼的四個頂點在世界坐標系下的坐標；

步驟S3：對工業相機進行標定，建立相機成像的幾何模型，求出相機的內、外參數以及畸變參數；

步驟S4：使用工業相機對每一個二維碼進行單獨采集；

步驟S5：對用工業相機采集到的二維碼圖像依次進行預處理；

步驟S6：對用工業相機采集到的二維碼圖像依次進行信息提取；

步驟S7：通過工業相機實時采集周圍環境圖像，識別周圍環境圖像中的二維碼；

步驟S8：通過二維碼實現龍門吊末端在水平面的定位；

步驟S9：通過激光實現龍門吊末端在豎直方向的定位。

2.如權利要求1所述的龍門吊末端的三維定位方法，其特征在于：步驟S5中，所述預處理包括灰度化、二值化、去噪。

3.如權利要求1或2所述的龍門吊末端的三維定位方法，其特征在于：步驟S6中，信息提取的方法如下：

步驟S6-1：通過線性擬合，確定二維碼的四條邊界，邊界的交點即為二維碼的四個頂點，設定邊界內的區域為候選區域；

步驟S6-2：對候選區域進行矯正，使候選區域還原成一個規則的正方形區域；

步驟S6-3：將矯正后的候選區域調整為固定大小，并保存調整后的候選區域大小；

步驟S6-4：對調整后的候選區域內的圖像進行特征檢測，并保存檢測到的特征，作為后續二維碼的識別依據。

4.如權利要求3所述的龍門吊末端的三維定位方法，其特征在于：步驟S7中，二維碼的識別方法如下：

步驟S7-1：通過線性擬合，確定二維碼的四條邊界，邊界的交點即為二維碼的四個頂點，確定四個頂點的像素坐標；設定邊界內的區域為候選區域；

步驟S7-2：對候選區域進行矯正，使候選區域還原成一個規則的正方形區域；

步驟S7-3：對矯正后的候選區域進行縮放，使得縮放后的候選區域大小與步驟S6-3中保存的候選區域大小一致；

步驟S7-4：對縮放后的候選區域內的圖像進行特征檢測；

步驟S7-5：對步驟S7-4中檢測到的特征與步驟S6-4中保存的特征進行匹配，若匹配成功，則認為圖像中的二維碼與匹配到的二維碼是同一個二維碼，若匹配不成功，則認為是一個誤檢測到的數據。

5.如權利要求4所述的龍門吊末端的三維定位方法，其特征在于：步驟S8中，通過二維碼實現龍門吊末端在水平面的定位的方法如下：

步驟S8-1：將匹配成功的二維碼圖像的四個頂點按照固定順序排列，使匹配成功的二維碼圖像的各個頂點的像素坐標與世界坐標相對應；

步驟S8-2：根據匹配成功的二維碼圖像的四個頂點的像素坐標、世界坐標、相機的內、外參數以及畸變參數，使用PnP算法確定世界坐標系的原點在相機坐標系下的坐標和姿態；

步驟S8-3：根據世界坐標系的原點在相機坐標系下的坐標和姿態，將工業相機在相機坐標系下的坐標轉換為在世界坐標系下的坐標，即龍門吊末端的世界坐標在水平面的兩個分量。

6.如權利要求1或2所述的龍門吊末端的三維定位方法，其特征在于：步驟S9中，通過激光發射裝置實現龍門吊末端在豎直方向的定位的方法如下：

通過激光發射裝置發射激光至龍門吊末端的圓盤上，測定激光發射裝置到圓盤的距離，即龍門吊末端的世界坐標在豎直方向的分量。