[发明专利]一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装定位系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装定位系统，包括：固定支架、工业左目相机、工业右目相机、计算机、触发器、光纤数据线、标定板、标靶组合结构；本发明还公开了一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装定位方法，包括：步骤S1、对相机进行标定，并求解内外参数；步骤S2、安装标靶组合结构，获取第一图像和第二图像；步骤S3、对第一图像和第二图像进行矫正处理，步骤S4、获取标靶圆心定位点像素坐标值；步骤S5、采用视差法求得圆心定位点的空间三维坐标。本发明能通过双目视觉得到安装在钢筋上的标靶得到钢筋的三维坐标，提供位置坐标来制定钢筋的调整方法，为工程节约时间和费用成本。

技术领域

本发明涉及计算机视觉及装配式建筑预制构件关键目标定位领域，具体涉及一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装定位系统及其方法。

背景技术

随着国家新型城镇化发展，推进建筑产业现代化是必然趋势，其关键是适应新型建筑工业化和信息技术化的发展要求。装配式建筑或桥梁在节能减排、环境保护、工期缩短、成本降低、质量提升等方面的效果显著。

吊装过程是装配式工艺中重要的组成部分，优化吊装过程是装配式建筑研究的重点之一，且优化吊装过程关系到装配式建筑的健康发展。

传统的吊装定位以人工测量检测为主，表现在在吊装过程中，首先要进行试拼装，确保预制孔洞和构件钢筋的位置匹配，保证构件可以成功就位，工程中使用预拼装人工进行检测构件对位情况往往耗时较长。使用激光扫描技术进行构件吊装定位检测时，三维激光扫描测量仪成本高，且需要特定的环境，扫描点云处理时间长，当扫描测量仪一旦精准度不准确之后，重新校准精度比较困难。

所以，开发一种针对吊装过程中关键部位智能检测的方法尤为重要，可以便捷地提供检测数据来制定吊装过程中的调整方法，为工程节约时间和费用成本。本发明针对上述问题，研发了一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装关键部位定位方法和系统。为解决上述问题提供技术支持。

发明内容

为了解决工程实际中存在的上述问题，本发明目的在于提供一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装定位系统及其方法，用以解决实际吊装工程中的预制构件钢筋定位问题。

为了上述目的，本发明提供一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装定位系统，包括：固定支架、工业左目相机、工业右目相机、计算机、触发器、光纤数据线、标定板、标靶组合结构；

所述工业左目相机和所述工业右目相机平行的设置在固定支架上，所述工业左目相机和所述工业右目相机分别通过所述光纤数据线与所述触发器进行通信连接，所述触发器与所述计算机进行通信连接；

所述计算机内安装有标靶测量程序，所述计算机通过标靶测量程序对所述工业左目相机和所述工业右目相机获取的图像进行数据处理；

所述标靶组合结构包括：标靶贴面板、空心橡胶安装把柄和调节旋钮，所述空心橡胶安装把柄与标靶贴面板通过球形云台连接器相连，所述空心橡胶安装把柄上设有调节旋钮，所述标靶贴面板的正面设有标靶；

所述工业左目相机和所述工业右目相机拍摄所述标定板或者所述标靶获取相应的图像。

进一步的，所述光纤数据线为USB3.0光纤数据线，所述标定板为棋盘标定板，所述标定板表面设有回光反射标志点，所述标靶上设有回光反射标志点。

本发明还提供一种基于双目视觉的装配式桥梁预制构件吊装定位方法，包括如下步骤：步骤S1、对所述工业左目相机以及所述工业右目相机进行标定，并且求解所述工业左目相机以及所述工业右目相机的内外参数；

步骤S2、在预制构件待测钢筋部位安装标靶组合结构，再通过所述工业左目相机拍摄所述标靶获得标靶的第一图像，再通过所述工业右目相机拍摄所述标靶获得标靶的第二图像；

步骤S3、对步骤S2获取的第一图像和第二图像进行矫正处理，所述矫正处理包括：畸变矫正以及立体校正；