[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 |
| 地址: | 410000 湖南省長沙市*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 二維碼 工業相機 龍門吊 周圍環境圖像 二維碼圖像 采集 預處理 世界坐標系 定位精準 工作效率 畸變參數 幾何模型 三維定位 實時采集 相機成像 信息提取 外參數 標定 豎直 激光 相機 測量 行車 張貼 | ||
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。
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