[发明专利]一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法

权利要求书

1.一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对图像采集设备进行标定，获取图像采集设备的内参M₁和外参M₂；

(2)通过标定好的图像采集设备采集塔吊图像I₁；

(3)对塔吊图像I₁进行目标识别；获取塔吊吊钩的图像坐标。

(4)对塔吊吊钩图像坐标进行换算，获取塔吊吊钩的世界坐标；

(5)将图像采集设备的世界坐标与塔吊吊钩的世界坐标进行运算，求得塔吊吊钩的偏移量Δd；

(6)塔吊吊钩图像坐标与图像中心坐标做比较，得出塔吊吊钩偏移方向。

2.根据权利要求1所述一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法，其特征在于，步骤1中，通过标定板获取所述图像采集设备的内参M₁；通过Opencv中cv2.solvePnP()函数计算获取所述图像采集设备的外参M₂。

3.根据权利要求2所述一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法，其特征在于，步骤1中，

所述图像采集设备的内参M₁具体表达为(f_x,f_y,u₀,v₀),其中(u₀,v₀)为图像的中心像素坐标，f_x＝f/d_x，f_y＝f/d_y，f为相机焦距，d_x为每一个像素在X轴方向上的物理尺寸，d_y为每一个像素在Y轴方向上的物理尺寸；

所述图像采集设备的外参M₂具体表达为(R,T),其中R为旋转矩阵，t为平移矩阵。

4.根据权利要求1所述一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法，其特征在于，步骤2中，所述的图像采集设备水平设置于一点，采集塔吊图像I₁，并将采集的塔吊图像I₁进行上传缓存。

5.根据权利要求1所述一种塔吊偏移量测量方法，其特征在于，步骤3中，通过在TensorFlow上搭建YOLOv3算法对塔吊图像I₁识别得出塔吊吊钩的图像坐标(u_t,v_t)。

6.根据权利要求1所述一种塔吊偏移量测量方法，其特征在于，步骤4中，所述换算具体为

将所述塔吊吊钩的图像坐标(u_t,v_t)以及塔吊的吊钩和图像采集设备之间的高度信息代入到图像坐标和世界坐标之间的转换公式进行换算，得到所述塔吊吊钩的世界坐标。

7.根据权利要求6所述一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法，其特征在于，步骤4中，所述的图像坐标和世界坐标之间的转换公式表达如下：

其中，s为物体到成像平面的距离，即塔吊吊钩到图像采集设备的距离；(u,v)为塔吊吊钩的图像坐标；(f_x,f_y,u₀,v₀)为图像采集设备内参M₁；(R,T)为图像采集设备外参M₂；(X_w,Y_w,Z_w)为世界坐标系下塔吊吊钩坐标。