[發明專利]基于機器視覺的門座起重機鋼絲繩偏擺監測方法及裝置

在審

• 申請號: 202110221125.7
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112927205A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 祝鋒;劉敏;肖漢斌;秦佳樂;鄒晟;許昌
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/73;G06T7/33;G06T5/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 鄭勤振

公開了基于機器視覺的門座起重機鋼絲繩偏擺監測方法及裝置，解決門座起重機在吊載時，鋼絲繩因起重機回轉、變幅、運行、起升、下降運動以及在受到風載作用時所產生偏擺的監測和預警。所述方法包括：獲取臂架平面以及垂直臂架平面上鋼絲繩的圖像；對獲取的圖像進行圖像畸變糾正、圖像畸變平滑增強和圖像配準處理；將處理后的圖片進行特征識別提取鋼絲繩特征圖像；將所獲得的鋼絲繩特征圖像與鋼絲繩在吊載垂直狀態下的基準圖像進行對比，判斷鋼絲繩的偏擺方向，并計算出鋼絲繩偏擺角的大小；實時輸出鋼絲繩偏擺角，當偏擺角大于設定的閾值時進行預警。

技術領域

本發明涉及基于機器視覺的門座起重機鋼絲繩偏擺實時監測方法及裝置，具體為利用相機采集鋼絲繩偏擺圖像信息，然后運用圖像處理技術實時監測鋼絲繩在臂架平面以及垂直臂架平面的偏擺角。

背景技術

門座起重機在吊載時因回轉、變幅、運行、起升、下降運動以及受到風載作用時鋼絲繩會產生偏擺，如若偏擺角度過大，會在鋼絲繩與滑輪間產生較大的摩擦從而直接影響鋼絲繩的強度，對鋼絲繩的使用壽命產生嚴重影響，增加了港口作業的安全隱患。因此對門座起重機鋼絲繩因自身或外部載荷所產生的偏擺角度進行監測以及預警具有很大的實用意義。

發明內容

本發明提供基于機器視覺的門座起重機鋼絲繩偏擺監測方法及裝置，旨在通過相機采集鋼絲繩偏擺圖像信息，通過圖像處理技術實時監測鋼絲繩在吊載時的偏擺角度，預防因鋼絲繩偏擺角度過大而引起的鋼絲繩與滑輪之間的摩擦力增加進而直接影響鋼絲繩的強度，進而降低門座起重機作業風險。

根據本發明實施例的一方面，提供一種基于機器視覺的門座起重機鋼絲繩偏擺監測方法，包括：獲取臂架平面以及垂直臂架平面上鋼絲繩的圖像；對獲取的圖像進行圖像畸變糾正、圖像畸變平滑增強和圖像配準處理；將處理后的圖片進行特征識別提取鋼絲繩特征圖像；將所獲得的鋼絲繩特征圖像與鋼絲繩在吊載垂直狀態下的基準圖像進行對比，判斷鋼絲繩的偏擺方向，并計算出鋼絲繩偏擺角的大小；實時輸出鋼絲繩偏擺角。

在一些示例中，當偏擺角大于設定的閾值時進行預警。

在一些示例中，獲取臂架平面以及垂直臂架平面上鋼絲繩的圖像的相機設置在自動保持水平的相機云臺上。

根據本發明實施例的另一方面，提供一種基于機器視覺的門座起重機鋼絲繩偏擺監測裝置，包括：相機，用于獲取臂架平面以及垂直臂架平面上鋼絲繩的圖像；圖像處理模塊，用于對獲取的圖像進行圖像畸變糾正、圖像畸變平滑增強和圖像配準處理；圖像特征識別提取模塊，用于將處理后的圖片進行特征識別提取鋼絲繩特征圖像；圖像匹配模塊，用于將所獲得的鋼絲繩特征圖像與鋼絲繩在吊載垂直狀態下的基準圖像進行對比；鋼絲繩偏擺量計算模塊，用于根據所述圖像匹配模塊的對比結果判斷鋼絲繩的偏擺方向，并計算出鋼絲繩偏擺角的大小；輸出模塊，用于實時輸出鋼絲繩偏擺角。

在一些示例中，還包括在偏擺角大于設定的閾值時進行預警的偏擺角度預警模塊。

在一些示例中，所述相機設置在自動保持水平的相機云臺上。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。

圖1是基于機器視覺的門座起重機鋼絲繩偏擺監測方法流程圖。

圖2是門座起重機鋼絲繩偏擺實時監測裝置相機的布置圖。

圖3是鋼絲繩偏擺示意圖。

圖4是鋼絲繩吊載靜止的基準參照圖。

圖5是鋼絲繩偏擺量計算原理圖。

圖6是相機云臺水平狀態示意圖。

圖7是相機云臺水平補償示意圖。

圖8是相機平臺水平補償液壓控制圖。

附圖標記說明：