[发明专利]一种用于双护盾TBM视觉测量系统

权利要求书

1.一种用于双护盾TBM视觉测量系统，包括由前后盾体构成的双护盾、激光器、靶标和控制器；其特征在于：所述前盾体上设置有带激光器靶标，所述前后盾体之间通过油缸连接；所述后盾体上设置有带带光学传感器的感光靶；所述光学传感器的输入端接收从激光器的光斑图像；其输出端通过网络将光斑图像输出所述控制器，包括以下步骤

a.所述靶标采用空间坐标系定义的方法对激光器输出的光信号处理建立靶标的坐标系；

b.所述控制器实时处理接收到光斑图像建立光斑的质心坐标；

c.将所述光斑质心坐标和靶标坐标系下的光信号的坐标输入到视觉算法中，从而解算出所述靶标和所述光学传感器之间的相对位姿，即可完成双护盾TBM前盾与支撑盾之间相对位姿的测量。

2.如权利要求1所述的双护盾TBM视觉测量系统，其特征在于所述靶标的四个角上均设置有激光器；所述靶标的中间处通过空心柱分别连接有至少两个激光器安装。

3.如权利要求1所述的双护盾TBM视觉测量系统，其特征在于，所述控制器实时处理接收到光斑图像，包括以下步骤：

a.对所述光斑图像进行灰度化处理、图像滤波、二值化处理和图像增强，提取出激光器的光斑在图像中的中心位置；

b.通过所述感光靶自定义的光学传感器坐标系，直接读取所述图像处理后提出的光斑中心位置。

4.如权利要求2所述的双护盾TBM视觉测量系统，其特征在于，所述光学靶标坐标系的建立通过以下方法得到：

a.首先布置两个以上站点，把大地坐标传递到设于所述前盾和后盾体之间的油缸内确定全站仪位置，直接测量出激光器点位的坐标；

b.所述光斑点的坐标为在全站仪坐标系下的坐标，通过空间坐标系定义中的空间矢量关系，确定激光器在所述的靶标上的坐标。

5.如权利要求1所述的双护盾TBM视觉测量系统，其特征在于，所述前盾与支撑盾之间的相对位姿通过以下方法得到：采用PNP算法，将所述光斑质心坐标和所述激光器在靶标坐标系下的坐标输入到PNP算法中，并结合空间中坐标系转换的相关方法解算出前所述双护盾TBM前盾的6自由度信息。