[发明专利]一种基于相机的吸热塔摆动幅度监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于相机的吸热塔摆动幅度监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在吸热塔上设置吸热塔标记；

S2：在所述吸热塔的不同方位设置至少两台相机，从不同的方位拍摄所述吸热塔标记，并调整所述相机的安装角度，使得所述吸热塔标记出现在所述相机拍摄的图像的中心区域；

S3：设置一个基准时刻点，获取每一台所述相机当前时刻拍摄的一帧图像，将该帧图像中所述吸热塔标记的位置作为基准点，后续根据所述基准点测量所述吸热塔的摆动；

S4：设置多个测量时刻点，到预设测量时刻点后，至少两台所述相机同步分别获取一帧图像，并分别计算所述吸热塔标记在至少两台所述相机的图像中的位置，进而计算该位置与所述基准点在图像水平方向的偏差，再根据相机内参计算出实际偏差，从而得到与相机视轴垂直方向的摆动向量；

根据相机内参计算出实际偏差，具体为：

其中，Δd为根据相机内参计算出的实际偏差，Δx_img为所述吸热塔标记在图像中的位置与所述基准点在图像水平方向的偏差，dpx对应相机传感器在x方向的像元尺寸，f对应相机的焦距，D表示所述相机离所述吸热塔标记的距离；

从而得到与所述相机视轴垂直方向的摆动向量，具体为：

记所述吸热塔标记的位置与所述相机视轴垂直方向的摆动向量为A_c，所述吸热塔标记的坐标为M(x_m,y_m,z_m)；其中一个所述相机的坐标为C(x_c,y_c,z_c)；

A_c＝(V_xy×V_z)*Δd

其中，V′_xy＝x_m-x_c，y_m-y_c，0，V_z＝0，0，1；

S5：根据步骤S4中获取到的所述吸热塔标记的位置分别与至少两台所述相机的相机视轴垂直方向的所述摆动向量，计算所述吸热塔在当前测量时刻点的摆动向量；

S6：记录多个时刻的所述摆动向量，得到所述吸热塔的所述摆动向量分布，并计算所述摆动向量的平均值，作为所述吸热塔无摆动的原点，进而计算出所述吸热塔最大摆动幅度、摆动幅度分布规律以及摆动幅度与风速的关系。

2.根据权利要求1所述的基于相机的吸热塔摆动幅度监测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述吸热塔标记采用包括色块、光源、吸热塔局部特征在内的能被所述相机识别出的标记。

3.根据权利要求1所述的基于相机的吸热塔摆动幅度监测方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括：

预先对所述相机进行标定计算内参，并通过安装支架将所述相机安装在距离地面一定高度。

4.根据权利要求1所述的基于相机的吸热塔摆动幅度监测方法，其特征在于，在步骤S5中，根据步骤S4中获取到的所述吸热塔标记的位置分别与至少两台所述相机的相机视轴垂直方向的所述摆动向量，计算所述吸热塔在当前测量时刻点的摆动向量，具体为：

A＝A_c1+A_c2

其中，A_c1、A_c2分别对应其中两台所述相机测得的所述摆动向量。

5.根据权利要求1所述的基于相机的吸热塔摆动幅度监测方法，其特征在于，在步骤S6中，计算多天的所述摆动向量的平均值，具体为：

其中，所述吸热塔无摆动的原点记为O，A_O为多天的所述摆动向量的平均值,A_i为第i个所述摆动向量，N为所述摆动向量的个数。