一种轮胎吊机器视觉自动纠偏偏差测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110963409A(43)申请公布日2020.04.07(21)申请号201911206715.1B66C13/46(2006.01)(22)申请日2019.11.29B66C9/16(2006.01)G01B11/00(2006.01)(71)申请人北京航天自动控制研究所G01B11/26(2006.01)地址100854北京市海淀区北京142信箱402分箱(72)发明人张伯川唐波刘燕欣高仕博张聪肖利平胡瑞光闫涛徐安盛闫威李飞王硕张海荣朱泽林苏晓静魏小丹刘国明李宇明熊寸平(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人庞静(51)Int.Cl.B66C13/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种轮胎吊机器视觉自动纠偏偏差测量方法(57)摘要本发明涉及一种轮胎吊机器视觉自动纠偏偏差测量方法，通过下述方式实现：在轮胎吊陆侧两个轮组前方安装左右探测器，满足探测器成像中路面两条行进线的像素分辨率优于2毫米；对左右探测器进行标定，确定探测器图像中像素坐标与其对应的地面测量坐标系位置关系；所述的地面测量坐标系原点为左/探测器底面投影点，Y轴为探测器的视场中心线在地面投影，X轴为地面与Y轴垂直方向，定义趋向陆地的位置偏差为正；根据轮胎吊的当前行驶方向，从探测器图像中的路面行进线上任意选取两点，根据上述标定关系，由两点确定的直线与地面测量坐标系的关系确定轮胎吊当前位置偏差和角度偏差。CN110963409ACN110963409A权利要求书1/2页1.一种轮胎吊机器视觉自动纠偏偏差测量方法，其特征在于通过下述方式实现：在轮胎吊陆侧两个轮组前方安装左右探测器，满足探测器成像中路面两条行进线的像素分辨率优于2毫米；对左右探测器进行标定，确定探测器图像中像素坐标与其对应的地面测量坐标系位置关系；所述的地面测量坐标系原点为左/探测器底面投影点，Y轴为探测器的视场中心线在地面投影，X轴为地面与Y轴垂直方向，定义趋向陆地的位置偏差为正；根据轮胎吊的当前行驶方向，从探测器图像中的路面行进线上任意选取两点，根据上述标定关系，由两点确定的直线与地面测量坐标系的关系确定轮胎吊当前位置偏差和角度偏差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述左右探测器的安装高度距地面H，2.5米≥H≥1.5米，下视角β小于30°，探测器成像中路面两条行进边界线在视场底部占比为10％-20％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：定义趋向陆地的位置偏差为正，此时，对于左探测器，图像中视场中心线在两条行进线中间线OO’线左端；对于右探测器，图像中视场中心线在OO’线右端。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：左右探测器均通过下述方式完成标定：1)在地面两条行进线中间标志出其中心线OO’，使轮胎吊轮组停驻在OO’线上，在探测器中标出视场中心线O1O2，探测器图像尺寸为W×H；2)在地面摆放棋盘布，棋盘布的位置满足在探测器视场中，棋盘布中心线与视场中心线重合，棋盘布棋盘格下底面与视场下底面重合；棋盘布在地面上某一射线与地面测量坐标系Y轴重合；3)测量探测器地面投影点与地面棋盘布棋盘格下底面的地面距离O1K；4)根据图像中棋盘布黑白格，记录图像中黑白格各交界点的像素坐标m、n和对应的与探测器图像关联的地面测量坐标系中该交界点X、Y值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤4)基础上，利用双线性插值方式，确定探测器图像上任意点像素坐标对应的地面测量坐标系X、Y值。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：棋盘布宽度方向须完全覆盖两条行进线且其宽度至少大于1.5倍两条行进线之间的间距。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：探测器图像中的路面行进线上选取两点的间距大于2米。8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于：所述的左探测器用于轮胎吊左向行驶，右探测器用于轮胎吊右向行驶；根据标定关系，确定探测器图像中的路面行进线上选取两标标标标点在地面测量坐标系坐标值(x1,y1)和(x2,y2)，并建立直线方程，当y＝0时，得到的X轴斜距就是位置偏差,直线与Y轴夹角为角度偏差。9.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于：确定位置偏差时，轮胎吊左向行驶使用左探测器；轮胎吊右向行驶使用右探测器；根据标定关系，分别确定两侧探测器图像中的路面行进线上选取两点在地面测量坐标标标标标系坐标值(x1,y1)和(x2,y2)，并建立直线方程，当y＝0时，得到的X轴斜距就是对应行驶方向的位置偏差d左1、d右1；2CN110963409A权利要求书2/2页则角度偏差为L为轮胎吊前后轮组间距。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：轮胎吊按照预设的偏差线路行驶，利用左