[发明专利]采用单目视觉的吊具空间定位装置及方法

权利要求书

1.一种采用单目视觉的吊具空间定位装置，其特征在于，包含：

与桥吊中每一个吊具相应设置的以下部件：桥吊的小车机构处开设的定位孔；起升电机的转轴连接吊绳一端，使吊绳的另一端穿过定位孔后，与吊具及吊具上方的球形标识物连接；

单目摄像机，设置于小车机构处，用于拍摄吊具运动时所述球形标识物随之以定位孔为固定点从第一位置摆动到第二位置时的图像；第一位置时球形标识物的球心位于单目摄像机的光心正下方；第二位置时球形标识物的球心与光心的连线与竖直方向构成有夹角；

信号处理装置，根据对拍摄到的图像进行处理得到的参数，计算得到该球形标识物在世界坐标系下的球心空间坐标：

$(x_w,y_w,z_w)=(\frac{f}{h}*x-x_0,\frac{f}{h}*y-y_0,h+z_0)$

其中，图像处理得到的参数包含：

单目摄像机的焦距f；

光心到第一位置时球形标识物球心的高度h；

球形标识物在与光心距离为f处的像平面上对应圆形的圆心在图像坐标系下的坐标x,y；

摄像机坐标系O_cx_cy_cz_c与世界坐标系O_wx_wy_wz_w的原点，分别在x_w,y_w,z_w方向的距离x₀,y₀,z₀。

2.如权利要求1所述采用单目视觉的吊具空间定位装置，其特征在于，

信号处理装置是包含以下模块的图像处理计算机：

前置滤波模块，对拍摄到的图像进行滤波处理；

双圆检测模块，对图像中第一位置和第二位置的球形标识物进行识别得到相应的参数；

空间定位模块，根据得到的参数计算得到球形标识物在世界坐标系下的球心空间坐标。

3.如权利要求1或2所述采用单目视觉的吊具空间定位装置，其特征在于，

所述桥吊是双起升双吊具桥吊，在小车机构处设置有与两个吊具分别对应的定位孔、起升电机、吊绳及球形标识物；

所述小车机构上共用的单目摄像机，对两个吊具各自对应球形标识物以各自定位孔为固定点在两个位置摆动的图像进行拍摄；

所述小车机构上共用的信号处理装置，对两个吊具各自对应球形标识物在世界坐标系下的球心空间坐标进行计算，实现双吊具的空间定位。

4.如权利要求3所述采用单目视觉的吊具空间定位装置，其特征在于，

所述信号处理装置将双吊具的空间定位信息发送给监视控制计算机；由监视控制计算机发送给桥吊司机操作室的显示器处进行显示，和/或发送给同步或者防摇控制装置进行双吊具的同步或者防摇控制。