[发明专利]一种振动筛筛网张紧量的测量方法、装置及系统

权利要求书

1.一种振动筛筛网张紧量的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

不断获取至少两个相机对振动筛筛网上着色节点同时拍摄的各图像，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，不断地将至少两个相机同时拍摄的图像拼接为一帧图像；

针对拼接后的每帧图像，从该拼接后的图像中，识别并提取出筛网上的各着色节点，生成包含各着色节点的图像；

对包含各着色节点的各图像中各着色点的三维坐标，使用光流跟踪算法，测算出各着色节点在振动过程中的运动状态参数；

根据测算出的各着色节点运动状态参数的变化，对所述筛网的张紧量进行计算。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分别确定各图像中像素点的三维坐标，包括：

根据各图像中的像素点在图像坐标系的二维坐标，以及预先确定的图像坐标系下二维坐标与世界坐标系下的三维坐标的转换关系，分别将各图像中像素点的二维坐标转换为对应的三维坐标。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像坐标系下二维坐标与世界坐标系下的三维坐标的转换关系，通过下述方式确定：

对布置在所述筛网上着色节点前方的至少两个相机分别进行标定，获取各相机的内外参数；

根据各相机的内外参数中的旋转矩阵和平移转换矢量，确定图像坐标系下二维坐标转换成世界坐标系下三维坐标的表达式。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将至少两个相机同时拍摄的图像拼接为同一帧图像，包括：

对至少两个相机同时拍摄的图像分别进行几何校正；

对几何校正后的各图像进行图像配准；

将图像配准后的各图像进行融合，消除拼接痕迹；

输出拼接完成的图像。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，从拼接后的图像中，识别并提取出筛网上的各着色节点，生成包含识别出的各着色节点的图像，包括：

使用聚类方法，根据拼接后的图像中的各着色节点与背景之间的颜色差异，将拼接后的图像中的各着色节点的图像的数据对象进行聚类；

根据将聚类后的各着色节点的图像的数据对象，生成包含各着色节点的图像。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对包含各着色节点的各图像中各着色点的三维坐标，使用光流跟踪算法，测算出各着色节点在振动过程中的运动状态参数，包括：

对所述包含各着色节点的图像，计算光流场，得到各着色节点在振动过程中的速度和角度；

根据计算出的速度和角度，得出各着色节点的平移运动速度矢量和绕轴旋转速度矢量，根据着色节点的三维坐标、所述平移运动速度矢量和绕轴旋转速度矢量，计算各着色节点在振动过程中的运动矢量。

7.一种振动筛筛网张紧量的测量设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于不断获取至少两个相机对振动筛筛网上的着色节点同时拍摄的各图像；

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，不断地将至少两个相机同时拍摄的图像拼接为一帧图像；

提取模块，用于针对拼接后的每帧图像，从该拼接后的图像中，识别并提取出筛网上的各着色节点，生成包含各着色节点的图像；

测量模块，用于对包含各着色节点的各图像中各着色点的三维坐标，使用光流跟踪算法，测算出各着色节点在振动过程中的运动状态参数；根据测算出的各着色节点运动状态参数的变化，对所述筛网的张紧量进行计算。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述三维坐标确定模块，具体用于根据各图像中的像素点在图像坐标系的二维坐标，以及预先确定的图像坐标系下二维坐标与世界坐标系下的三维坐标的转换关系，分别将各图像中像素点的二维坐标转换为对应的三维坐标。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括：

标定模块，用于对布置在所述筛网上着色节点前方的至少两个相机分别进行标定，获取各相机的内外参数；根据各相机的内外参数中的旋转矩阵和平移转换矢量，确定图像坐标系下二维坐标转换成世界坐标系下三维坐标的表达式。