[发明专利]起重机吊钩或吊物的旋角检测方法、误差消除方法及系统

权利要求书

1.一种起重机吊钩或吊物的旋角检测方法，其特征在于，包括：

获取实时标志物图像；其中，标志物水平安装于吊钩的上表面，且在标志物的上表面同一圆周上设置有N个光源，且N≥3；实时标志物图像通过设置于标志物上方的图像采集装置采集得到；

对实时标志物图像进行预处理，建立标志物图像直角坐标系，获取每个光源光斑的实时圆心坐标，求取所有光源光斑的实时圆心坐标的平均值A_i；并基于三点共圆的方法，N个光源三点共圆的圆心共个，求取个圆心坐标D_j′的平均值得到共圆实时圆心坐标D_i，得到实时位置向量

获取预设的起始位置向量

基于实时位置向量和起始位置向量得到自旋角度α为：

2.根据权利要求1所述的起重机吊钩或吊物的旋角检测方法，其特征在于，所述预处理过程包括：

对实时标志物图像进行降噪处理；

采用边缘检测算法处理降噪后的实时标志物图像，获取每个光源对应的光源光斑轮廓；

采用连通域函数对每个光源光斑轮廓进行处理，得到每个光源光斑的圆心坐标d_i(x_i,y_i)(i＝1,2,...,N)。

3.根据权利要求2所述的起重机吊钩或吊物的旋角检测方法，其特征在于，所述降噪处理包括：选取十字交叉型结构元，对原始图像进行形态学处理的开运算，去除原始图像光源光斑中亮度较高的细小区域；

采用连通域函数对每个光源光斑轮廓进行处理时，当光源光斑轮廓对应的圆心存在多个时，随机保留一个，去除其他坐标。

4.根据权利要求1所述的起重机吊钩或吊物的旋角检测方法，其特征在于，共圆实时圆心坐标D_i为：

5.根据权利要求1至4任一项所述的起重机吊钩或吊物的旋角检测方法，其特征在于，所述预设的起始位置向量通过如下方法得到：

获取起始标志物图像；

对起始标志物图像进行预处理，建立标志物图像直角坐标系，获取每个光源光斑的起始圆心坐标，同时求取所有光源光斑的起始圆心坐标的平均值A₀；并基于三点共圆的方法求取标志物上N个光源的共圆起始圆心坐标D₀，得到起始位置向量

6.根据权利要求1所述的起重机吊钩或吊物的旋角检测方法，其特征在于，标志物上N个光源中相邻光源之间的夹角为30°～100°，且光源为不可见光波段灯，图像采集装置前端设置有与光源波段对应的滤光片。

7.一种起重机吊钩或吊物的旋角误差消除方法，其特征在于，包括：

采用权利要求1至6任一项所述的起重机吊钩或吊物的旋角检测方法获取当前自旋角度α和共圆实时圆心坐标D_i(x_w,y_w)；

获取实时起重机吊钩或吊物的自旋中心在以共圆实时圆心D_i为原点的直角坐标系下的坐标O_i＝O₀(x,y)；其中O₀(x,y)为标定的起始位置时起重机吊钩或吊物的自旋中心在以共圆起始圆心D₀为原点的直角坐标系下的坐标；

消除自旋角度后的理想位置下起重机吊钩或吊物的自旋中心坐标O_i′(x′_B,y′_B)为：

用D_i′表示消除自旋角度后的理想位置下共圆圆心坐标，则在以共圆实时圆心D_i′为原点的直角坐标系下存在：

在标志物图像直角坐标系下，求取起始位置向量与标志物图像直角坐标系的水平坐标轴的夹角β，消除自旋角度后的理想位置下共圆圆心坐标D_i′(x′_w,y′_w)为：