基于图像处理的轮胎吊自动过街系统及方法.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CN106774339A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710034245.X(22)申请日2017.01.18(71)申请人上海振华重工电气有限公司地址200125上海市浦东新区东方路3261号申请人上海振华重工（集团）股份有限公司(72)发明人吕刚晓刘伟余明志张科昌王学方(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限公司31254代理人周成(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称基于图像处理的轮胎吊自动过街系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于图像处理的轮胎吊自动过街系统及方法，该系统包括轮胎吊大车、参照物、图像获取设备、标定设备、处理设备。参照物安装在堆场边缘呈一直线，并且与轮胎吊大车保持一定的横向间距，图像获取设备固定与轮胎吊大车的门腿上，参照物处于图像获取设备的成像视野中心。处理设备设定轮胎吊大车坐标系，标定设备设置于轮胎吊大车坐标系下的固定间距位置，且处理设备根据标定设备生成相机坐标系与轮胎吊大车坐标系之间的对应关系，以及轮胎吊大车坐标系与世界坐标系之间的对应关系。处理设备将参照物的图像坐标实时转换为世界坐标，计算出偏差信号发送至轮胎吊大车，轮胎吊大车根据偏差信号控制自身行走。CN106774339ACN106774339A权利要求书1/2页1.一种基于图像处理的轮胎吊自动过街系统，其特征在于，包括：轮胎吊大车、参照物、图像获取设备、标定设备、处理设备；所述参照物安装在堆场边缘呈一直线，并且与轮胎吊大车保持一定的横向间距；所述图像获取设备固定与轮胎吊大车的门腿上，所述参照物处于图像获取设备的成像视野中心；所述处理设备设定轮胎吊大车坐标系，所述标定设备设置于轮胎吊大车坐标系下的固定间距位置，且所述处理设备根据标定设备生成相机坐标系与轮胎吊大车坐标系之间的对应关系，以及轮胎吊大车坐标系与世界坐标系之间的对应关系；所述处理设备将参照物的图像坐标实时转换为世界坐标，计算出偏差信号发送至轮胎吊大车，所述轮胎吊大车根据所述偏差信号控制自身行走。2.如权利要求1所述的基于图像处理的轮胎吊自动过街系统，其特征在于：所述图像获取设备调节到至少能拍摄4个参照物。3.如权利要求1所述的基于图像处理的轮胎吊自动过街系统，其特征在于：所述标定设备包括标定板，所述标定板上设有多个标志点，每个标志点的直径为10cm，水平方向和垂直方向相邻两个标志点的圆心距离为10cm；所述标定板的底色为黑色，周围有一圈宽度为5cm的白色边缘。4.如权利要求1所述的基于图像处理的轮胎吊自动过街系统，其特征在于：所述图像处理设备将图像传输至处理设备；所述处理设备将彩色图像转换为灰度图像，再将图像二值化处理、求取梯度，将图像中的重心进行直线拟合求取直线斜率。5.如权利要求1所述的基于图像处理的轮胎吊自动过街系统，其特征在于：所述相机坐标系与轮胎吊大车坐标系之间的对应关系包括旋转参数与平移参数，处理设备根据所述旋转参数和平移参数建立轮胎吊大车坐标系与世界坐标系之间的对应关系。6.如权利要求1所述的基于图像处理的轮胎吊自动过街系统，其特征在于：所述图像获取设备为近红外摄像机，所述摄像机设置于防水罩内，所述防水罩的支架安装在轮胎吊大车门腿的两侧。7.一种基于图像处理的轮胎吊自动过街方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在轮胎吊大车周围安装并调试参照物；步骤2，根据参照物调节轮胎吊大车上的图像获取设备；步骤3，利用标定设备，生成相机坐标系与轮胎吊大车坐标系之间的对应关系，以及轮胎吊大车坐标系与世界坐标系之间的对应关系；步骤4，对检测到的参照物进行图像处理；步骤5，将参照物图像的坐标转换为世界坐标，进行差分计算并将偏差信号输出至轮胎吊大车；步骤6，轮胎吊大车根据偏差信号控制自身行走。8.如权利要求7所述的基于图像处理的轮胎吊自动过街方法，其特征在于，所述步骤4包括：步骤4.1，将参照物的图像转换为8位灰度图像；步骤4.2，利用自适应阈值方法，进行图像二值化处理；2CN106774339A权利要求书2/2页步骤4.3，求取梯度，利用形态学对参照物的特征进行连通域处理；步骤4.4，求取连通域的重心；步骤4.5，将图像中的重心进行直线拟合，求取直线斜率。9.如权利要求7所述的基于图像处理的轮胎吊自动过街方法，其特征在于：所述相机坐标系与轮胎吊大车坐标系之间的对应关系包括旋转参数与平移参数，处理设备根据所述旋转参数和平移参数建立轮胎吊大车坐标系与世界坐标系之间的对应关系。3CN106774339A说明书1/4页基于图像处理的轮胎吊自动过街系统及方法技术领域[0001]本发明涉及堆场作业系统及方法，更具体地说，涉及一种基