[发明专利]一种工程机械臂架多点状态识别方法、设备及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像识别领域，具体地，涉及一种工程机械臂架多点状态识别方法、设备及系统。

背景技术

对于工程机械而言，其臂架的状态对于测试过程中检测臂架的变形具有重要的意义。在现场测试的过程中，由于工程机械臂架一般具有相当的高度，占据相当的空间，实时通过对臂架本身的状态（例如特征点的坐标，特征点是臂节连接处的节点）进行测量相对困难，因为测试设备安装在工程机械臂架上实施起来比较复杂，并且测试设备还要承受工程机械本身在工作中所带来的振动等等，也可能对测试设备本身造成损害。为了克服这种障碍，现有技术出现了通过图像处理技术来对臂架状态进行识别，但还是要借助位移传感器和倾角传感器来进行测量，也无法对多点状态进行识别，而仅能识别单点状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程机械臂架多点状态识别方法、设备及系统，以便于对工程机械臂架进行现场测试。

为了实现上述目的，本发明提供了一种工程机械臂架多点状态识别方法，该方法包括：获取工程机械臂架的图像，所述工程机械臂架的至少一个臂节上设置有长度已知的标尺物；在所述图像中建立坐标系，并得到位于所述标尺物端点的第一像素坐标和第二像素坐标；根据所述第一像素坐标、所述第二像素坐标以及所述标尺物的长度计算单个像素与长度之间的比例系数；获得特征点的像素坐标，将所述比例系数与所述特征点的像素坐标相乘得到所述特征点的坐标。

相应地，本发明提供了一种工程机械臂架多点状态识别设备，该设备包括：图像获取装置，用于获取工程机械臂架的图像，所述工程机械臂架的至少一个臂节上设置有长度已知的标尺物；标尺物端点像素坐标计算装置，用于在所述图像中建立坐标系，并得到位于所述标尺物端点的第一像素坐标和第二像素坐标；比例系数计算装置，用于根据所述第一像素坐标、所述第二像素坐标以及所述标尺物的长度计算单个像素与长度之间的比例系数；特征点坐标计算装置，用于获得特征点的像素坐标，将所述比例系数与所述特征点的像素坐标相乘得到所述特征点的坐标。

相应地，本发明提供了一种工程机械臂架多点状态识别系统，该系统包括：图像拍摄设备以及所述的设备；所述图像拍摄设备用于拍摄工程机械臂架的图像并将所述图像发送至所述的设备；所述的设备还包括接收装置，用于接收所述图像拍摄设备发送的所述图像。

本发明采用机器视觉的方式进行现场测试，避免传统的接触式传感器测试中传感器安装困难，计算过程中经过多节臂架传递换算后误差大的缺点，并且能够同时对多个特征点进行基于机器视觉的图像分析，可得到多个特征点之间的相互同步对应关系，有助于分析各特征点之间的传递性及整体性等性能。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的工程机械臂架与相机之间位置关系示意图

图2是本发明提供的工程机械臂架多点状态识别流程示意图；

图3是本发明提供的像素坐标计算示意图；

图4是本发明提供程机械臂架多点状态识别设备示意图。

附图标记说明

1    底架              2    特征点A

3    标尺物            4    特征点B

5    臂架              6    特征点C

7    特征点D           8    广角镜头

9    单相机            10   三脚架

11   计算机            12   双相机

401  图像获取装置      403  标尺物端点像素坐标计算装置

405  比例系数计算装置  407  特征点坐标计算装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于对工程机械臂架进行现场测试，并且避免安装一些传感器之类的检测设备，本发明通过图像处理技术来跟踪特征点（可以为相邻臂节之间的节点，但并不限于此），从而可以得到特征点的状态。特征点可以设置多个，为了便于通过图像处理来识别，可以在特征点上覆盖一些标识物，例如彩带，发光条等等。