[发明专利]基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法

权利要求书

1.一种基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，包括：

通过双目相机采集包含桥式吊车钢绳的左目图像和右目图像；

在所述左目图像和右目图像中，确定桥式吊车钢绳的跟踪点在图像坐标系中的坐标位置；

根据所述跟踪点在图像坐标系中的坐标位置，确定所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置；

根据所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置，获取所述桥式吊车钢绳的摆角。

2.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，所述双目相机，固定设置于桥式吊车的台车中心位置，且所述双目相机的镜头正对于桥式吊车钢绳所在平面。

3.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，在确定桥式吊车钢绳的跟踪点在图像坐标系中的坐标位置之前，还包括：

根据粗糙细化深度神经网络，在所述左目图像和右目图像中确定符合预设条件的特征点，作为桥式吊车钢绳的跟踪点。

4.根据权利要求3所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，所述特征点的个数为N；其中，N为大于1，且小于10的自然数。

5.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，根据所述跟踪点在图像坐标系中的坐标位置，确定所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置，包括：

将所述跟踪点在左目图像和右目图像中的坐标位置分别记为P1(u1，v1)和P2(u2，v2)；

获取双目相机的镜头的投影中心距离，并记为基线距b；

根据图像坐标系和相机坐标系换算公式，获得跟踪点在相机坐标系中的坐标位置B(x₁，y₁，z₁)；其中，图像坐标系和相机坐标系换算公式为：

其中，d为跟踪点的位置差，d＝u₁-u₂，f为双目相机的焦距；x₁，y₁，z₁分别为以相机为原点观察到的世界坐标中x，y，z轴方向上的空间坐标，u₁为相机所拍平面图像中的水平方向上坐标；v₁为相机所拍平面图像中的竖直方向上坐标；

根据相机坐标系和世界坐标系换算关系，确定跟踪点在世界坐标系中的坐标位置B′(x₁+x₀，y₁，z₁)；其中，双目相机的坐标为A(x₀，0，0)，x₀为双目相机中心位置距离吊桥中心点的距离；所述世界坐标系以吊桥中心点为原点，双目相机的镜头所对平面为空间坐标系的XOY平面，台车前进方向为Z轴方向。

6.根据权利要求5所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，根据所述跟踪点在世界坐标系中的坐标位置，获取所述桥式吊车钢绳的摆角，包括：

运用三角函数定理，获得桥式吊车钢绳的摆角θ；其中，摆角的计算公式为：

7.根据权利要求1所述的基于立体视觉的桥式吊车的摆角测量方法，其特征在于，所述双目相机的个数为1个。