[发明专利]基于机器视觉的新型起重机主动防斜拉控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的新型起重机主动防斜拉控制系统的控制方法，其特征在于：所述基于机器视觉的新型起重机主动防斜拉控制系统，其装置包括可沿支架轨道运行的移动大车和可沿大车导轨运行的移动小车，所述移动小车（1）上设有吊绳（2），所述吊绳（2）的底端设有吊具（3），还包括设置在移动小车（1）上的图像处理中心工控机（12）和控制中心PLC（4）、设置在移动小车（1）底部的图像传感器（5）和设置在吊具（3）上的靶标（6），所述控制中心PLC（4）分别与图像传感器（5）、移动大车（11）和移动小车（1）连通，所述图像处理中心工控机（12）与图像传感器（5）连通，所述移动小车（1）底部还设有与图像传感器（5）配合使用的光源（7），所述吊具（3）包括吊钩平台（8）、吊钩支架（9）和吊钩（10），所述吊钩（10）通过吊钩支架（9）与吊钩平台（8）铰接，所述靶标（6）设置在吊钩平台（8）上与图像传感器（5）相对；

基于机器视觉的新型起重机主动防斜拉控制系统的控制方法包括如下步骤：

步骤1：靶标（6）深度信息的获取；

步骤2：像素当量的标定；

步骤3：吊绳（2）角度的计算；

步骤4：移动大车（11）和移动小车（1）运动控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的新型起重机主动防斜拉控制系统的控制方法，其特征在于：所述步骤1中：所述靶标（6）深度信息的获取方法为：

靶标（6）由一系列同心正六边形组成，正六边形最小外接圆半径从外到内等比例减小，保证靶标（6）在一定的高度内上下移动时，图像传感器（5）仍然能够拍摄到一个成像最为清晰的正六边形，即最优正六边形；依据图像传感器（5）与地面的高度，以起吊负载高度的变化范围作为靶标的高度变换范围并将其分为若干段Δd_i（i=1,2,3…）,由于小孔成像近大远小的特点，在距离图像传感器（5）越近的高度范围里，图像传感器（5）拍摄到的最优正六边形面积越大，即负载高度和靶标面积之间存在对应的关系，通过将负载高度变化范围分为多段，每段分别进行标定得到靶标面积与负载斜拉高度之间的关系，具体步骤如下：

通过将负载变化高度按照一定的关系分为多段，每段高度变化范围为Δd_i，图像传感器（5）在每段高度变化范围内采集靶标图像，并计算得到靶标图像面积S_i，同时测量得到负载斜拉高度H_i，最后通过拟合得到靶标面积与负载斜拉高度之间的关系H=f（S）；

负载斜拉高度的测量过程：图像传感器（5）采集靶标图像，并传输至图像处理中心工控机（12）中进行图像分析计算得到靶标正六边形面积大小，根据靶标面积与负载高度之间的拟合关系式可以得到当前靶标所在的高度H。