[发明专利]基于激光清除异物装置的目标预测方法

摘要

本发明公开了一种基于激光清除异物装置的目标预测方法。针对该高压线缆，通过动力学分析，进行运动学建模，得到参数不固定的运动轨迹；并投影到相机平面坐标系中，得到相机平面坐标系中对应的轨迹。通过数据采集得到的异物位置数据，求出模型参数，拟合成当前时刻异物缠绕点在相机平面中的轨迹，在图像识别的时间内对跟踪对象进行预测跟踪，补偿图像识别的时延。本发明方法可以提高激光清除异物装置作业过程中跟踪的实时性，使跟踪更为准确及时，使激光的切割点更精准，有效提高设备切割效率。

主权项

1.一种基于激光清除异物装置的目标预测方法，其特征在于：该方法基于激光清除异物装置，该装置包括转台(1)、激光部件(2)、输入输出装置、控制系统、视觉传感器(8)；其中，转台(1)包括方位部件(9)和俯仰部件(10)，方位部件(9)安装在底座上方，俯仰部件(10)安装在方位部件(9)上方，激光部件(2)包括激光发射头(21)，激光发射头(21)和视觉传感器(8)安装在俯仰部件(10)上；/n控制系统与视觉传感器(8)连接，调整视觉传感器(8)参数，视觉传感器(8)用于捕获异物点，将图像传给控制系统进行图像识别；控制系统分别与方位部件(9)、俯仰部件(10)相连，控制系统对图像识别的结果进行处理，驱动方位部件(9)、俯仰部件(10)进行方位和俯仰两自由度的转动，从而带动激光部件(2)和视觉传感器(8)转动；输入输出装置与控制系统连接，用于显示控制系统的控制界面和输入操作信息；/n该方法包括以下步骤：/n步骤一：视觉传感器实时采集包括目标在内的当前图像帧，并传给控制系统，在显示屏上实时显示图像；/n步骤二：控制系统接收输入装置传入的跟踪命令后，进入跟踪状态；/n步骤三：控制系统对当前的图像帧进行目标异物识别，得到异物缠绕点的图像坐标；/n步骤四：控制系统将图像坐标信息解算成角度坐标，并将时间和角度坐标存储在一组预留的数组中；同时将角度坐标解算成转台命令，发送给转台进行跟踪；重复步骤三～四n次后，继续执行步骤五；/n步骤五：通过存储的n组数据，建立运动学模型得到转台角度坐标系中俯仰角度的预测函数v(t)，将数据拟合成曲线，得到具体的函数参数；/n步骤六：控制系统对当前图像进行图像处理和异物识别，得到异物缠绕点的图像坐标信息，解算成角度坐标，与预测的当前t₀时刻的俯仰角度坐标v(t₀)比较，当误差大于设定误差k时，返回步骤三；否则继续执行下一步；/n步骤七：将步骤六图像识别得到的角度坐标解算成转台命令，发送给转台进行跟踪；/n步骤八：控制系统判断视觉传感器是否接收到新的图像帧，如果是，重复步骤六到八；如果否，继续执行步骤九；/n步骤九：根据预测函数v(t)预测异物缠绕点下一时刻存在的角度坐标，解算成转台命令后发送给转台，重复步骤八直至输入装置传入结束命令。/n