[发明专利]一种基于标定板位姿计算的风机塔筒基础环振动监测方法

权利要求书

1.一种基于标定板位姿计算的风机塔筒基础环振动监测方法，其特征在于：将计算机视觉所用的标定板固定在风机塔筒基础环内壁上，使所述标定板成为所述风机塔筒基础环姿态变化的视觉监测标志；通过实时计算所述标定板的位姿来实现所述风机塔筒基础环振动监测；

通过实时计算所述标定板的位姿来实现所述风机塔筒基础环振动监测的具体方法为，

使用单目相机对所述标定板进行连续成像和识别，计算出3d相机坐标系下的“塔筒倾斜角”、“塔筒倾斜方位角”和“标定板位移”三项监测指标，并根据所述三项监测指标对所述风机塔筒基础环进行实时振动监测；

计算出3d相机坐标系下的“塔筒倾斜角”、“塔筒倾斜方位角”和“标定板位移”三项监测指标的具体方法为，

在监测初始时利用标定算法计算出所述标定板的初始姿态；

在监测过程中利用图像识别算法计算出所述标定板的实时姿态；

基于所述标定板的初始姿态以及实时姿态，通过最小二乘法估计出所述标定板的姿态变化，进而计算出3d相机坐标系下的“塔筒倾斜角”、“塔筒倾斜方位角”和“标定板位移”三项监测指标；

其中，在3d相机坐标系上取一个y方向的单位向量，对单位向量施加刚体变换和，得到新向量；记为新向量关于相机坐标系y轴的夹角，也即是实时的塔筒坐标系y轴关于3d相机坐标系y轴的夹角，称为“塔筒倾斜角”；记为新向量在3d相机坐标系x-z平面上的投影向量与3d相机坐标系x轴的夹角，称为“塔筒倾斜方位角”；记为标定板在3d相机坐标系下的运动位移，该位移定义如下：

；

具体的，为初始姿态下标定板上的第个角点的3d相机坐标系下的坐标，为实时姿态下的标定板上的第个角点的3d相机坐标系下的坐标，且，和为刚体变换矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于标定板位姿计算的风机塔筒基础环振动监测方法，其特征在于：对所述“标定板位移”和所述“塔筒倾斜角”两个监测指标设定指标报警阈值，依据所述指标报警阈值在连续监测过程中及时发出越限报警。

3.根据权利要求1或2所述的基于标定板位姿计算的风机塔筒基础环振动监测方法，其特征在于：使用一个或多个单目相机，并使用相同数量的所述标定板，从一个或多个方向同时对所述风机塔筒基础环进行振动监测。