[发明专利]一种基于计算机视觉的双平臂抱杆施工过程位移监测方法

权利要求书

1.一种基于计算机视觉的双平臂抱杆施工过程位移监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在输电塔塔身附近安装地面摄像头，确保输电塔塔身在地面摄像头的视频画面内；在抱杆两侧平臂的载重小车上各安装一个平臂摄像头，确保输电塔塔身和抱杆塔身在平臂摄像头的视频画面内；

通过选取位移监测点、粘贴标志物、标定摄像头、计算标志物所有时刻的位移、获得位移时程曲线的步骤，分别实现输电塔沉降位移监测、抱杆塔身位移监测和抱杆平臂位移监测。

2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的双平臂抱杆施工过程位移监测方法，其特征在于，输电塔沉降位移监测的方法，包括以下步骤：

待输电塔的低层安装完成，在输电塔塔身的合适位置选取沉降监测点，并粘贴标志物，确保标志物在地面摄像头的视频画面里成像清晰，然后标定地面摄像头；

在输电塔上层安装过程中，计算标志物在t时刻相对于初始时刻的位移；

继续计算所有时刻下标志物相对于初始时刻的位移，得到输电塔塔身的位移时程曲线。

3.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的双平臂抱杆施工过程位移监测方法，其特征在于，抱杆塔身位移监测的方法，包括以下步骤：

将平臂摄像头移动至平臂合适处，镜头朝内拍摄平臂以下最高处的抱杆与输电塔塔身，确保图像清晰；

分别在输电塔塔身与抱杆塔身适当位置处选取位移监测点，并粘贴标志物，然后标定平臂摄像头；

分别计算输电塔塔身标志物和抱杆塔身标志物在t时刻相对于初始时刻的位移，将输电塔塔身的标志物作为参考目标，将抱杆塔身的标志物作为运动目标，计算获得抱杆塔身相对输电塔塔身的位移；

继续计算所有时刻下抱杆塔身相对输电塔塔身的位移，得到抱杆塔身相对于输电塔塔身的位移时程曲线。

4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉的双平臂抱杆施工过程位移监测方法，其特征在于，抱杆平臂r处位移监测的方法，包括以下步骤：

将摄像头移动至距平臂中心r处，镜头朝内拍摄平臂以下最高处的抱杆；

在抱杆塔身适当位置选取位移监测点，并粘贴标志物，然后标定平臂摄像头；

计算标志物在t时刻相对于初始时刻的位移，记为(X_t,3，Y_t,3)，则平臂r处相对于抱杆中心的位移为(-X_t,3，-Y_t,3)；

继续计算所有时刻下平臂r处相对于抱杆中心的位移，得到平臂r处相对于抱杆中心的位移时程曲线。

5.根据权利要求1～4任一项所述的基于计算机视觉的双平臂抱杆施工过程位移监测方法，其特征在于，标定摄像头的方法包括以下步骤：

选用标定板在标志物附近摆放15种以上不同的姿态，同时使用摄像头采集每个姿态下标定板的图像，需要确保其中一种姿态的标定板与欲监测的目标运动方向处于同一平面；

利用采集到的标定板图像，获得目标点在像素坐标系下的齐次坐标m与实际空间坐标系下的齐次坐标M，使用张正友标定法求解式(1)中图像坐标与实际空间坐标之间的比例系数s和坐标转换矩阵P：

sm＝PM (1)。

6.根据权利要求5所述的基于计算机视觉的双平臂抱杆施工过程位移监测方法，其特征在于，选用的标定板表面印有9×12黑白相间方格。