[发明专利]一种工程机械臂架系统工作幅度的测量方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤指一种工程机械臂架系统工作幅度的测量方法、装置及系统。

背景技术

工程车辆的整个臂架系统除了承受自重载荷、工作载荷等静态载荷作用之外，在工作中的各种振动、冲击激励如泵车液压系统的冲击、混凝土流经输送管的流固耦合振动、臂架运动的惯性冲击以及风载、发动机振动载荷等，都可能引发臂架系统显著的动态响应。

如何对臂架系统的振动变化进行测量，现有技术提供了很多方法，例如使用位移传感器来测量位移的振动变化，如图1所示，在需要测量部位顶一个位移传感器，直接可以获取该点的位移变化，或者利用光栅传感器来测量振动，如图2所示，传感光栅贴装在悬臂的上表面上，另一个信号解调光栅贴装在悬臂梁下表面的对称位置.在待测振动惯性力的作用下悬臂梁发生机械振动，上表面应变收缩而下表面应变伸长，带动两个光纤光栅产生周期性的应变拉伸或收缩，从而引起传感FBG的布拉格波长发生变化，通过探测传感FBG波长的变化即可实现振动的传感测量。或者采用传感器测量臂架的工作幅度。

现有的臂架系统的振动变化测量方式，存在以下缺点：需要将传感器直接布置在被测臂架上，一方面布置传感器的工作比较大，准备工作复杂，另一方面，测量范围小，实时性不够好，如果工况较恶劣，无法保证测量精度。

发明内容

本发明实施例提供一种工程机械臂架系统工作幅度的测量方法、装置及系统，用以实现对工程机械臂架系统进行非接触式测量，从而解决了现有测量方式中布置传感器的工作量较大、实时性不够好以及测量方式准确度较低的问题。

本发明实施例提供的一种工程机械臂架系统工作幅度的测量方法，包括以下步骤：

不断获取至少两个相机对臂架系统上安装的标记点同时采集的各图像，并分别确定各图像中像素点在世界坐标系中的三维坐标；

根据各图像中各像素点的三维坐标，不断地将多个相机同时拍摄的图像拼接为一帧图像；

将拼接后的各图像，分别与标记点的标准图像进行匹配运算，确定所述标记点在所述各图像中的位置；

根据拼接后各图像中标记点三维坐标的变化，计算所述臂架系统的运动幅度。

本发明实施例提供的一种工程机械臂架系统工作幅度的测量设备，包括：

获取模块，用于不断获取至少两个相机对臂架系统上安装的标记点同时采集的各图像；

三维坐标确定模块，用于分别确定各图像中像素点在世界坐标系中的三维坐标；

拼接模块，用于根据各图像中各像素点的三维坐标，不断地将多个相机同时拍摄的图像拼接为一帧图像；

匹配模块，用于将拼接后的各图像，分别与标记点的标准图像进行匹配运算，确定所述标记点在所述各图像中的位置；

测量模块，用于根据拼接后各图像中标记点三维坐标的变化，计算所述臂架系统的运动幅度。

本发明实施例提供一种工程机械臂架系统工作幅度的测量系统，包括：

多个相机，用于分别对臂架系统上安装的标记点同时进行拍摄；

臂架系统工作幅度测量设备，用于不断获取所述多个相机对臂架系统上安装的标记点同时采集的各图像，并分别确定各图像中像素点在世界坐标系中的三维坐标；根据各图像中各像素点的三维坐标，不断地将多个相机同时拍摄的图像拼接为一帧图像；在拼接后的各图像中，分别匹配出所述标记点；根据拼接后各图像中标记点三维坐标的变化，计算所述臂架系统的运动幅度。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的工程机械臂架系统工作幅度的测量方法、装置及系统，使用多个相机对臂架系统上的标记点进行拍摄，并获取多个相机对臂架系统上标记点拍摄的图像，并分别确定各图像中像素点的三维坐标，根据各图像中各像素点的三维坐标，不断将多个相机同一时刻拍摄的图像拼接成一帧图像，这样，在拼接后的各图像中不断跟踪标记点，根据各标记点在各拼接后的图像中的三维坐标的变化，即可实现对臂架系统中各节臂架运动幅度的测量。本发明实施例使用非接触测量的方式，不需要在臂架系统上安装额外的测量仪器和设备，就能够实现对体积较大的臂架系统运动幅度的测量，测量方式简单、方便，测量精度较高，并且，由于可以实时获取相机拍摄的图像，并对图像进行处理获取臂架的运动参数，这种测量方式，实时性很好，可以及时快速地获知臂架系统的工作幅度情况。避免了现有测量方式所带来的布置传感器的工作量较大、实时性不够好以及测量方式准确度较低的问题。

附图说明