[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

本發明公開了一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位系統，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；本發明還公開了一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位方法，包括：步驟S1、對相機進行標定，并求解內外參數；步驟S2、安裝標靶組合結構，獲取第一圖像和第二圖像；步驟S3、對第一圖像和第二圖像進行矯正處理，步驟S4、獲取標靶圓心定位點像素坐標值；步驟S5、采用視差法求得圓心定位點的空間三維坐標。本發明能通過雙目視覺得到安裝在鋼筋上的標靶得到鋼筋的三維坐標，提供位置坐標來制定鋼筋的調整方法，為工程節約時間和費用成本。

技術領域

本發明涉及計算機視覺及裝配式建筑預制構件關鍵目標定位領域，具體涉及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。

背景技術

隨著國家新型城鎮化發展，推進建筑產業現代化是必然趨勢，其關鍵是適應新型建筑工業化和信息技術化的發展要求。裝配式建筑或橋梁在節能減排、環境保護、工期縮短、成本降低、質量提升等方面的效果顯著。

吊裝過程是裝配式工藝中重要的組成部分，優化吊裝過程是裝配式建筑研究的重點之一，且優化吊裝過程關系到裝配式建筑的健康發展。

傳統的吊裝定位以人工測量檢測為主，表現在在吊裝過程中，首先要進行試拼裝，確保預制孔洞和構件鋼筋的位置匹配，保證構件可以成功就位，工程中使用預拼裝人工進行檢測構件對位情況往往耗時較長。使用激光掃描技術進行構件吊裝定位檢測時，三維激光掃描測量儀成本高，且需要特定的環境，掃描點云處理時間長，當掃描測量儀一旦精準度不準確之后，重新校準精度比較困難。

所以，開發一種針對吊裝過程中關鍵部位智能檢測的方法尤為重要，可以便捷地提供檢測數據來制定吊裝過程中的調整方法，為工程節約時間和費用成本。本發明針對上述問題，研發了一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝關鍵部位定位方法和系統。為解決上述問題提供技術支持。

發明內容

為了解決工程實際中存在的上述問題，本發明目的在于提供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，用以解決實際吊裝工程中的預制構件鋼筋定位問題。

為了上述目的，本發明提供一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位系統，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。

進一步的，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。

本發明還提供一種基于雙目視覺的裝配式橋梁預制構件吊裝定位方法，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；