基于机器视觉的装载机装卸动作时间测量系统

来源：电子测量技术杂志2023年第15期北京时间：

作者：胡旺明，李柏乐，梁蔓安，李冰

单位：1.广西科技大学机械与汽车工程学院 柳州 545006; 2.广西土方机械协同创新中心 柳州 545006; 3.广西柳工机械股份有限公司 柳州 545007

摘要：针对目前测量装载机装卸动作时间过程中存在的测量效率低、误差大的问题，设计了一种基于机器视觉的装载机装卸动作时间测量系统。首先对采集到的装载机装卸运动视频序列图像进行图像预处理，再利用形状模板匹配结合运动预测在图像中找寻铲斗并获取其质心像素点坐标，建立装载机铲斗运动轨迹，然后定位装卸动作的4个运动阶段的轨迹分界点确定每个阶段各自的起止帧及其帧数，最后利用帧率将帧数换算成时间进行计算，实现装载机装卸动作时间的自动测量。实验结果表明，该系统对装载机装卸动作时间测量偏差小于05 s，测量结果稳定有效；并且通过运动预测对铲斗位置进行估计的方法，使形状模板匹配的匹配耗时缩短了1645%。

关键词：机器视觉;装载机装卸动作时间;形状模板匹配;运动预测

基金资助：广西重点研发计划(桂科AB22035066)、广西科技重大专项(桂科AA22068064)、柳州市科技计划项目(2021CBA0103)、广西科技计划项目(桂科AD22080042)资助