一种造波机运行状态的视频监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于运动监测领域，提供了一种造波机运行状态的视频监测装置及方法。在造波机运行状态监测时，首先对摄像机采集的图像进行标志点检测，并计算中心位置。然后在动态的视频中追踪每个标志点的位置，并根据标志点的运动状态来评估每块造波板的运行情况。本发明专利技术将造波板运行监测独立于造波控制系统之外，并通过非接触的图像测量方式实时监测造波板的运行情况。以LED来标识造波板，通过图像透视校正和二值化分析来获取每帧图像中标识点的位置，并根据不同时刻、不同空间位置标识点之间的对比来判断造波板的运行状态，有效地降低了造波控制系统对造波板运行监测的出错率，大幅度提高了模拟造波的实验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种造波机运行状态的视频监测装置及方法
本专利技术属于运动监测领域，涉及到造波机中造波板运行状态的监测问题，特别涉及一种造波机运行状态的视频监测装置及方法。
技术介绍
在海洋工程研究领域，无论是海洋采油平台的设计、海洋能发电装置的研制、还是海底管线的铺设以及海洋安防工程的建设往往都离不开实验室研究阶段，即均需要将实验模型放在波流水槽、水池中进行设计验证。造波机便是此过程中必不可少的一种实验仪器设备[1-4]，该设备可以在有限的空间内模拟出海洋中多种类型的波浪形式，为海洋装备的研制提供实验验证的仿真环境。模拟波浪的过程中，造波系统中多块造波板被协同控制运动，从而产生不同的波浪形式。然而无论是推板式还是摇板式造波，其控制的原理是一致的：首先对目标谱设定波浪模拟的参数，上位机根据系统的传递函数，计算出每块造波板运行的时间序列值控制信号，同时将该信号通过专用网络传送到相应的下位机。当下位机接收到上位主控机的控制信号后，启动造波程序开始造波。下位机通过专用运动控制接口，将每块造波板运行的时间序列值控制信号转换成不规则的位置脉冲控制信号，并输出到伺服电源，同时驱动伺服作动器带动造波板作相应的运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造波机运行状态的视频监测装置，其特征在于，所述的视频监测装置包括计算机、带有定焦镜头的摄像机、带云台的三角支架、多个圆形红色LED灯以及驱动控制电路板；摄像机固定在三角支架上，布置在实验水池的外侧，其光轴与造波板的运动方向互成一定的角度，并通过传输导线与计算机相连；在可视区内的每块造波板上布置一个圆形红色LED灯，并将每个LED连接到驱动控制电路板上；LED的驱动控制电路板通过RS232接口与计算机相连；每块造波板即为一个标志点，在造波机运行状态监测时，首先对摄像机采集的图像进行标志点检测，并计算中心位置；然后在动态的视频中追踪每个标志点的位置，并根据标志点的运动状态来评估每块造波板的运行...

【技术特征摘要】
1.一种造波机运行状态的视频监测装置，其特征在于，所述的视频监测装置包括计算机、带有定焦镜头的摄像机、带云台的三角支架、多个圆形红色LED灯以及驱动控制电路板；摄像机固定在三角支架上，布置在实验水池的外侧，其光轴与造波板的运动方向互成一定的角度，并通过传输导线与计算机相连；在可视区内的每块造波板上布置一个圆形红色LED灯，并将每个LED连接到驱动控制电路板上；LED的驱动控制电路板通过RS232接口与计算机相连；每块造波板即为一个标志点，在造波机运行状态监测时，首先对摄像机采集的图像进行标志点检测，并计算中心位置；然后在动态的视频中追踪每个标志点的位置，并根据标志点的运动状态来评估每块造波板的运行情况。2.一种造波机运行状态的视频监测方法，其特征在于，步骤如下：步骤A：在造波板上安装好圆形红色LED灯后，对摄像机的拍摄位置进行布置，使得造波板的运动与摄像机的光轴形成一定的角度；再调整镜头的物距与光圈，使得现场成像清晰；步骤B：首次运行时需要进行系统定标，PC机控制驱动控制电路板点亮所有的圆形红色LED灯，同时控制造波板回到初始位置；摄像机采集现场一帧图像，通过图像二值化的方法提取造波板初始化状态时所有发光标志点的坐标Pa，并按照由近及远的顺序对标志点进行编号；之后，PC机控制造波板运动到最大行程处，拍摄现场图像，并提取所有标志点的坐标Pb；与此同时，将此次识别的标志点的位置与标识点编号相对应；每个编号下记录的两个坐标位置形成一个线段PaPbi,i＝1,2,3...N，其中N为标识点的数量；由于每块造波板的运动将限...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜海，孟娟，李木国，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21