桥梁防撞激光校准系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了桥梁防撞激光校准系统及其使用方法，包括全站仪、激光测距仪和云台；全站仪、激光测距仪和云台均与工控机连接，工控机对全站仪、激光测距仪和云台进行控制，工控机内软件对全站仪、激光测距仪和云台采集到的数据进行校准处理；在工作时，工控机根据操作人员的指令控制全站仪、激光测距仪和云台运行到指定位置采集信息，并将采集到的信息发送回工控机，工控机内软件对数据进行校准处理，最后工控机将处理后的数据传递给图像采集系统。本发明专利技术的应用实现整个主动防船撞系统的航行防护精确监测与预警功能，提出标准化思路和相关设计成果。

【技术实现步骤摘要】
桥梁防撞激光校准系统及其使用方法
本专利技术涉及桥梁防撞
，特别涉及桥梁防撞激光校准系统及其使用方法。
技术介绍
现有的内河航道桥梁分布密集，除“一环十射”高等级航道外，其余内河航道等级普遍偏低。鉴于航道、桥梁等设施自身条件落后的现状和船舶大型化趋势，跨航道桥梁的水上安全形势越来越严峻，有必要采取一系列措施消除或减轻其水上安全隐患。其中，增设防撞墩是减轻桥梁安全隐患和提高桥梁防撞能力的一个主要工程措施。而在实际应用总，如果防撞设计采取“一桥一专题”的设计工作方法，则设计工作量巨大，项目前期和设计周期较长，难以满足上海市提出的尽早消除或减轻桥梁水上安全隐患的需求。因此，针对内河跨航道桥梁的防撞工程，面对不同外部环境的桥梁，如何化繁为简，实现可靠的桥梁防撞方案，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供桥梁防撞激光校准系统及其使用方法，实现的目的是实现整个主动防船撞系统的航行防护精确监测与预警功能，提出标准化思路和相关设计成果。为实现上述目的，本专利技术公开了桥梁防撞激光校准系统，包括全站仪、激光测距仪和云台。其中，所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台均与工控机连接，所述工控机对所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台进行控制，工控机内软件对所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台采集到的数据进行校准处理；在工作时，所述工控机根据操作人员的指令控制所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台运行到指定位置采集信息，并将采集到的信息发送回所述工控机，所述工控机内软件对数据进行校准处理，最后所述工控机将处理后的数据传递给图像采集系统；所述工控机内软件采用多特征自适应融合的多目标跟踪算法，将融合信息目标模型结合到Camshift跟踪算法中，得出更为准确和可靠的通过所述桥梁的物体信息。优选的，所述工控机通过所述全站仪和所述激光测距仪采集的对雷达/可见光图像系统采集数据进行校准，采用多特征自适应融合的多目标跟踪算法，将融合信息目标模型结合到Camshift跟踪算法，得出更为准确和可靠的通过所述桥梁的物体信息。本专利技术还提供所述的桥梁防撞激光校准系统的使用方法，步骤如下：步骤1、测量数据采集，通过所述工控机控制所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台，对通过所述桥梁的物体进行方位角测量、俯仰角测量和距离测量，采集所述信息；步骤2、将采集到的所述信息发送回工控机，与对比因子进行比对；步骤3、根据所述比对结果，对目标点空间位置误差判断；步骤4、根据所述判断结果得出所述目标点空间位置误差是否在合理范围内，若是执行后续步骤，若否，则修改所述云台的位置，根据新的所述云台的位置重新驱动所述云台，重新执行所述步骤一至步骤四；步骤5、将通过所述目标点空间位置误差判断的所述信息进行测量数据处理。优选的，所述步骤五中，对所述信息进行测量数据处理的步骤具体如下：步骤5.1、对所述信息进行三维匹配；步骤5.2、根据所述三维匹配结果，对所述信息进行形状检测和分类处理；步骤5.3、输出校准数据；步骤5.4、根据输出的所述校准数据采用UI数据绘制；步骤5.5、根据所述UI数据绘制结果建立3D坐标点；步骤5.6、对所述3D坐标点进行点线平滑处理，并做三维匹配；步骤5.7、通过DirectX工具绘制图像。更优选的，在所述步骤5.3中，将输出的所述校准数据写入数据库，对所述数据库中实时数据和历史数据进行更新。优选的，在所述步骤1中，对采集到的所述信息进行滤波处理后，压入实时缓存中；然后在实时缓存中将所述信息与数据对比模型库中的数据进行动态批评对比，获得动态批评对比模型；最后将所述动态批评对比模型作为所述对比因子输出。本专利技术的有益效果：本专利技术的应用能够实现整个主动防船撞系统的航行防护精确监测与预警功能，提出标准化思路和相关设计成果。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1示出本专利技术一实施例的结构示意图。图2示出本专利技术一实施例的实用流程图。具体实施方式实施例如图1所示，桥梁防撞激光校准系统，包括全站仪、激光测距仪和云台。其中，全站仪、激光测距仪和云台均与工控机连接，工控机对全站仪、激光测距仪和云台进行控制，工控机内软件对全站仪、激光测距仪和云台采集到的数据进行校准处理；在工作时，工控机根据操作人员的指令控制全站仪、激光测距仪和云台运行到指定位置采集信息，并将采集到的信息发送回工控机，工控机内软件对数据进行校准处理，最后工控机将处理后的数据传递给图像采集系统；工控机内软件采用多特征自适应融合的多目标跟踪算法，将融合信息目标模型结合到Camshift跟踪算法中，得出更为准确和可靠的通过桥梁的物体信息。本专利技术的原理在于，通过激光测距仪等设备进行航道船舶位置数据的采集，利用工控机内软件对雷达或者可见光图像采集系统采集到的船舶航迹数据进行校准，协助预警系统更精确的绘制船舶的航迹信息。在某些实施例中，工控机通过全站仪和激光测距仪采集的对雷达/可见光图像系统采集数据进行校准，采用多特征自适应融合的多目标跟踪算法，将融合信息目标模型结合到Camshift跟踪算法，得出更为准确和可靠的通过桥梁的物体信息。如图2所示，本专利技术还提供的桥梁防撞激光校准系统的使用方法，步骤如下：步骤1、测量数据采集，通过工控机控制全站仪、激光测距仪和云台，对通过桥梁的物体进行方位角测量、俯仰角测量和距离测量，采集信息；步骤2、将采集到的信息发送回工控机，与对比因子进行比对；步骤3、根据比对结果，对目标点空间位置误差判断；步骤4、根据判断结果得出目标点空间位置误差是否在合理范围内，若是执行后续步骤，若否，则修改云台的位置，根据新的云台的位置重新驱动云台，重新执行步骤一至步骤四；步骤5、将通过目标点空间位置误差判断的信息进行测量数据处理。在某些实施例中，步骤五中，对信息进行测量数据处理的步骤具体如下：步骤5.1、对信息进行三维匹配；步骤5.2、根据三维匹配结果，对信息进行形状检测和分类处理；步骤5.3、输出校准数据；步骤5.4、根据输出的校准数据采用UI数据绘制；步骤5.5、根据UI数据绘制结果建立3D坐标点；步骤5.6、对3D坐标点进行点线平滑处理，并做三维匹配；步骤5.7、通过DirectX工具绘制图像。在某些实施例中，在步骤5.3中，将输出的校准数据写入数据库，对数据库中实时数据和历史数据进行更新。在某些实施例中，在步骤1中，对采集到的信息进行滤波处理后，压入实时缓存中；然后在实时缓存中将信息与数据对比模型库中的数据进行动态批评对比，获得动态批评对比模型；最后将动态批评对比模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.桥梁防撞激光校准系统，包括全站仪、激光测距仪和云台；其特征在于：所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台均与工控机连接，所述工控机对所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台进行控制，工控机内软件对所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台采集到的数据进行校准处理；/n在工作时，所述工控机根据操作人员的指令控制所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台运行到指定位置采集信息，并将采集到的信息发送回所述工控机，所述工控机内软件对数据进行校准处理，最后所述工控机将处理后的数据传递给图像采集系统；/n所述工控机内软件采用多特征自适应融合的多目标跟踪算法，将融合信息目标模型结合到Camshift跟踪算法中，得出更为准确和可靠的通过所述桥梁的物体信息。/n

【技术特征摘要】
1.桥梁防撞激光校准系统，包括全站仪、激光测距仪和云台；其特征在于：所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台均与工控机连接，所述工控机对所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台进行控制，工控机内软件对所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台采集到的数据进行校准处理；
在工作时，所述工控机根据操作人员的指令控制所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台运行到指定位置采集信息，并将采集到的信息发送回所述工控机，所述工控机内软件对数据进行校准处理，最后所述工控机将处理后的数据传递给图像采集系统；
所述工控机内软件采用多特征自适应融合的多目标跟踪算法，将融合信息目标模型结合到Camshift跟踪算法中，得出更为准确和可靠的通过所述桥梁的物体信息。


2.根据权利要求1所述的桥梁防撞激光校准系统，其特征在于，所述工控机通过所述全站仪和所述激光测距仪采集的对雷达/可见光图像系统采集数据进行校准，采用多特征自适应融合的多目标跟踪算法，将融合信息目标模型结合到Camshift跟踪算法，得出更为准确和可靠的通过所述桥梁的物体信息。


3.根据权利要求1所述的桥梁防撞激光校准系统的使用方法，步骤如下：
步骤1、测量数据采集，通过所述工控机控制所述全站仪、所述激光测距仪和所述云台，对通过所述桥梁的物体进行方位角测量、俯仰角测量和距离测量，采集所述信息；
步骤2、将采集到的所述信息发送回工控机，与对比因子进行比对；
步骤3、根据所述比对结果，对目标点空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫兴非，侯伟，张涛，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31