采用单目视觉的桥吊负载空间定位方法

来源：计算机应用杂志2016年第4期北京时间：

作者：罗余洋, 徐为民, 张梦杰, 刘玉强

单位：航运技术与控制工程交通行业重点实验室(上海海事大学), 上海 201306

摘要：针对基于模板匹配算法的单目视觉桥吊负载空间定位系统中标识模板旋转、倾斜等造成的匹配性能降低的问题,提出一种结合垂直梯度方向线圆检测与线性预插值的桥式吊车负载实时空间定位方法。该方法通过设置一个附于负载上方的球形标识物, 利用球形标识物在被检测时对旋转和倾斜等情况不敏感的特性, 首先利用垂直梯度方向线的圆检测算法, 对兴趣区域内的球形标识物图像进行精确快速的检测; 再结合空间几何方法对球形标识物球心空间坐标进行计算; 此外, 还使用线性预插值的方法解决了空间坐标的实时反馈问题。通过物理实验, 将空间位置数据转换为负载摆角与吊绳绳长,与传统接触式方法进行对比。实验结果表明,该方法转换得到的摆角数据精确更高,且满足实时性要求;同时,绳长转换数据与接触式方法测得数据误差满足在2.49%以内,满足精度要求。

关键词：单目视觉,空间定位,模板匹配,圆检测,线性预插值

基金资助：上海市自然科学基金资助项目(13ZR1418800);交通部应用基础项目(2013329810190);上海海事大学校基金资助项目(20130456)。