[发明专利]一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法

说明书

本发明公开了一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法，首先通过对采集的塔吊图像进行识别，获取塔吊吊钩图像信息，然后对塔吊吊钩图像信息进行分析运算，获取塔吊吊钩垂直度偏移量以及偏离方向，最后根据所得塔吊吊钩的垂直度偏移量判断塔吊是否处于安全阈值；本发明采用信息化手段可以监控、测量到塔吊的吊钩在准备起吊时的偏移量，以此来判断当前塔吊的吊钩的垂直度偏移量是否处于安全阈值，是否可以起吊，并给出调整建议，方便操作员及时调整，有利于防止塔吊斜拉斜吊，减少安全隐患。

技术领域

本发明属于塔式起重机设备技术领域，尤其涉及一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法。

背景技术

塔式起重机吊钩在准备起吊过程中，如果出现塔吊吊钩的垂直度偏移量较大则容易出现斜拉斜吊的情况，有一定的安全隐患。目前施工过程中，常用的方法是通过人工判断，需要多次尝试和测量才能将吊钩回正。一方面人工判断效率较低，增加了时间成本和人力成本，影响施工生产的进度；另一方面人工判断存在误差，无法精确让塔吊吊钩回正。所以急需一种能够根据塔吊吊钩的位置对塔吊吊钩准备起吊时的垂直度偏移量进行测量的测量系统，使得塔式起重机操作员可以根据塔吊吊钩偏移量对吊钩进行调整，增加调整精度和减少调整时间。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的不足，本发明提供一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种塔吊吊钩垂直度偏移量测量方法，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)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)对塔吊吊钩的图像坐标进行换算，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，求得塔吊吊钩的垂直度偏移量Δd；

(6)塔吊吊钩图像坐标与图像中心坐标比较，得出塔吊吊钩偏移方向。

进一步，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。

进一步，步骤1中，

所述图像采集设备的内参M₁具体表达式为(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。

进一步，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。

进一步，步骤3中，通过在TensorFlow上搭建YOLOv3算法对塔吊图像I₁识别得出塔吊的吊钩的图像坐标(u_t,v_t)。

进一步，步骤4中，所述换算具体为