[發明專利]一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位系統及其方法

在審

• 申請號: 202110040531.3
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112767338A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李枝軍;張輝;徐后生;劉武;徐秀麗;李雪紅
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京市路橋工程總公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/62;G06T7/70;G06T7/80;G06T5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位系統，其特征在于，包括：固定支架、工業左目相機、工業右目相機、計算機、觸發器、光纖數據線、標定板、標靶組合結構；

所述工業左目相機和所述工業右目相機平行的設置在固定支架上，所述工業左目相機和所述工業右目相機分別通過所述光纖數據線與所述觸發器進行通信連接，所述觸發器與所述計算機進行通信連接；

所述計算機內安裝有標靶測量程序，所述計算機通過標靶測量程序對所述工業左目相機和所述工業右目相機獲取的圖像進行數據處理；

所述標靶組合結構包括：標靶貼面板、空心橡膠安裝把柄和調節旋鈕，所述空心橡膠安裝把柄與標靶貼面板通過球形云臺連接器相連，所述空心橡膠安裝把柄上設有調節旋鈕，所述標靶貼面板的正面設有標靶；

所述工業左目相機和所述工業右目相機拍攝所述標定板或者所述標靶獲取相應的圖像。

2.根據權利要求1所述一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位系統，其特征在于，所述光纖數據線為USB3.0光纖數據線，所述標定板為棋盤標定板，所述標定板表面設有回光反射標志點，所述標靶上設有回光反射標志點。

3.根據權利要求1-2任一項所述的一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位系統的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、對所述工業左目相機以及所述工業右目相機進行標定，并且求解所述工業左目相機以及所述工業右目相機的內外參數；

步驟S2、在預制構件待測鋼筋部位安裝標靶組合結構，再通過所述工業左目相機拍攝所述標靶獲得標靶的第一圖像，再通過所述工業右目相機拍攝所述標靶獲得標靶的第二圖像；

步驟S3、對步驟S2獲取的第一圖像和第二圖像進行矯正處理，所述矯正處理包括：畸變矯正以及立體校正；

步驟S4、對矯正后的第一圖像和第二圖像進行處理，獲取并儲存第一圖像和第二圖像中的標靶圓心定位點像素坐標值；

步驟S5、根據步驟S4得到第一圖像的標靶圓心定位點像素坐標值以及第二圖像的標靶圓心定位點像素坐標值，采用視差法求得圓心定位點的空間三維坐標。

4.根據權利要求3所述一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位方法，特征在于，所述步驟S1具體為：

步驟S101、將所述工業左目相機以及所述工業右目相機固定在待測預制構件的前方，將所述標定板至于所述工業左目相機和所述工業右目相機的視野范圍內；

步驟S102、通過所述工業左目相機和所述工業右目相機，獲取多張不同角度不同距離的標定板圖像，再將獲取的圖像放入制定文件夾內；

步驟S103、通過matlab對制定文件夾內的圖像進行角點檢測，并進行標定計算獲取參數，所述參數包括：旋轉矩陣、平移矢量，內部參數矩陣，重投影誤差，圖像軸的偏斜度，主點坐標和尺度因子；

步驟S104、將不符合重投影誤差要求的圖像從制定文件夾中篩除；

步驟S105、對制定文件夾中的圖像進行第二次標定，并且計算并且保存參數。

5.根據權利要求4所述一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位方法，其特征在于，在所述步驟S2中，將標靶組合結構安裝在預制構件的待測鋼筋處，通過球形云臺連接器調整標靶的靶面位置，使得靶面正對所述工業左目相機和所述工業右目相機。