[发明专利]一种混凝土泵车臂架末端位置姿态的摄像测量方法

摘要

本发明提供一种混凝土泵车臂架末端位姿的摄像测量方法。本发明的技术方案是在混凝土泵车臂架末端安装摄像机，构建摄像测量系统。系统包含一台或多台摄像机（可见光、红外摄像机等）和数据处理器（微机或DSP等）、数据传输线等。摄像机安装在泵车臂架末端，数据处理器可与摄像机集成安装在一起，也可单独安装在泵车其他部位，数据传输线用于传送摄像机图像和传送测量数据给泵车控制系统。摄像测量系统工作时，摄像机随泵车臂架末端运动，对视场内的景物实时成像，数据处理器实时检测处理视频图像上景物的变化，实时计算泵车臂架末端的位姿变化。计算测量结果实时传输给泵车控制系统，用于泵车臂架末端位姿控制或测试。本发明也可用于其它工程机械部件的位姿测量、测试或控制。

主权项

一种混凝土泵车臂架末端位置姿态的摄像测量方法，其特征在于，在混凝土泵车臂架末端安装摄像机系统，通过测量摄像机视频图像上景物的变化，实时计算泵车臂架末端的位姿变化，测量结果实时传输给泵车控制系统，用于泵车臂架末端位姿控制或测试，其实施步骤为：1) 在泵车臂架末端处安装摄像机系统，包含一台或多台摄像机，在泵车上安装数据处理器和数据传输线，构成泵车臂架末端位姿变化摄像测量系统；2) 标定摄像测量系统相关参数，包括摄像机内参数、多台摄像机间的位姿关系等，建立摄像测量坐标系，标定摄像测量坐标系与泵车臂架控制坐标系之间的关系；3) 摄像测量系统工作时，摄像机系统随泵车臂架末端运动连续拍摄，将视频图像传送给数据处理器；4) 数据处理器实时检测视频图像中景物特征的变化，根据上述变化实时计算摄像机系统的运动，运动计算方法可采用光流法、本质矩阵法、多目交会测量法；上述摄像机系统的运动计算结果为摄像机系统的位姿变化，相邻时刻间或相对初始测量时刻，一般为在摄像测量坐标系的表示，由于摄像机固定安装在泵车臂架末端处，摄像机系统的位姿变化即为泵车臂架末端的位姿变化；5) 根据步骤2)标定得到的摄像测量坐标系与泵车臂架控制坐标系之间的关系，将步骤4)计算得到的泵车臂架末端的位姿变化转换到泵车臂架控制坐标系内表示，得到泵车臂架末端位姿变化测量结果；6)将步骤5)的测量结果实时传送给泵车控制系统，用于臂架末端位姿控制或测试。