一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，包括以下步骤：S1通过起重机上摄像装置采集图像数据；S2将步骤S1中采集到的图像数据传输到起重机上处理器上；S3处理器对图像数据进行预处理，判断图像中是否存在障碍物，若存在，则确定障碍物位置信息，并将位置信息传输至起重机的吊臂控制系统；S4吊臂控制系统对障碍物位置进行分析、计算，实时规划更新到达目标位置的移动路线；S5吊臂控制系统控制起重机的吊臂按照规划的移动路线移动，避开障碍物，移动到指定位置。本发明专利技术的有益效果：准确确定障碍物位置，控制吊臂改变路径，避开障碍物；且可实时获取重机吊臂周围的图像，实时地更细所规划的路径，解决现在技术中提醒不及时问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法
本专利技术涉及起重机吊臂控制
，尤其涉及一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法。
技术介绍
起重机在建筑与运输行业被广泛使用，在起重机操作过程中由于起重机操作员对吊装环境不熟悉，在吊装作业过程中，注意力通常集中在吊重上，而忽视了臂架位置，以致吊臂与障碍物发生碰撞，引起起重机吊装作业过程的工业事故却频发。为防止在吊装过程中起重机与作业区的物体发生碰撞，一般在吊装过程中，通过在起重机与作业区内障碍物上安装各式传感器，检测起重机作业区内的人和物体以建立位置系统来实时地避免潜在的碰撞，然而效果并不好，当有碰撞危险时，通过电话、对讲机等提醒操作者，会发生提醒不及时，仍将可能导致碰撞危险的发生。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法。本专利技术的实施例提供一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，包括以下步骤：S1通过所述起重机上摄像装置采集图像数据；S2将所述步骤S1中采集到的图像数据传输到所述起重机上处理器上；S3所述处理器对图像数据进行预处理，判断图像中是否存在障碍物，若存在，则确定障碍物位置信息，并将所述位置信息传输至所述起重机的吊臂控制系统；S4所述吊臂控制系统对障碍物位置进行分析、计算，实时规划更新到达目标位置的移动路线；S5所述吊臂控制系统控制所述起重机的吊臂按照规划的移动路线移动，避开障碍物，移动到指定位置。进一步地，所述步骤S1具体为：首先将摄像装置固定于所述起重机上，位于所述吊臂与所述起重机的连接端，所述摄像装置为可旋转的摄像头，摄像头的数量可以为多个，分布于所述吊臂的周围，实时采集低处的图像数据。进一步地，所述步骤S3具体为：S3.1利用图像拼接算法对获得的图像数据进行灰度处理，得到灰度图像，当所述摄像装置的数量为多个时，分别对每个摄像装置采集到的图像数据进行拼接融合算法处理，得到完整的所述起重机吊臂末端下方图像，所述拼接融合算法选择SURF特征算法，再对完整图像进行灰度处理，得到所需灰度图像；S3.2对所述步骤S3.1中的灰度图像再进行二值化处理，先使用OTSU算法计算自适应最佳阈值，再将该阈值作为CANNY算法中的参数，对灰度图像进行处理，得到具有障碍物边缘信息的二值图像；S3.3识别每个图像中的边缘信息并根据边缘信息确定障碍物边缘像素点坐标；S3.4根据所述摄像装置与吊臂的相对位置进行坐标转化，确定各个图像中障碍物位置坐标，即确定障碍物位置相对于吊臂的坐标。进一步地，所述步骤S4中具体为：S4.1对障碍物位置信息进行坐标转换，确定所述障碍物其相对所述起重机吊臂末端的位置坐标；S4.2根据述障碍物其相对所述起重机吊臂末端的位置坐标，判断障碍物是否在现有规划的路线之上，若是，则重新规划路线，以绕过障碍物，否则，继续按照原规划路线前进。本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术的一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，利用摄像装置获取起重机吊臂周围的图像，判断出障碍物，通过坐标定位，准确确定障碍物位置，进而控制起重机吊臂改变路径，避开障碍物；且可实时获取重机吊臂周围的图像，实时地更细所规划的路径，解决现在技术中提醒不及时，不能及时避开障碍物的问题。附图说明图1是本专利技术一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。请参考图1，本专利技术的实施例提供了一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，包括以下步骤：S1通过所述起重机上摄像装置采集图像数据；具体的，首先将摄像装置固定于所述起重机上，位于所述吊臂与所述起重机的连接端，所述摄像装置为可旋转的摄像头，摄像头的数量可以为多个，分布于所述吊臂的周围，实时采集低处的图像数据。S2将所述步骤S1中采集到的图像数据传输到所述起重机上处理器上，实时采集所述起重机吊臂周围的图像数据，并将采集到的图像数据实时传输到所述起重机上处理器上；S3所述处理器对图像数据进行预处理，判断图像中是否存在障碍物，若存在，则确定障碍物位置信息，并将所述位置信息传输至所述起重机的吊臂控制系统；具体的：S3.1利用图像拼接算法对获得的图像数据进行灰度处理，得到灰度图像，当所述摄像装置的数量为多个时，分别对每个摄像装置采集到的图像数据进行拼接融合算法处理，得到完整的所述起重机吊臂末端下方图像，所述拼接融合算法选择SURF特征算法，再对完整图像进行灰度处理，得到所需灰度图像；S3.2对所述步骤S3.1中的灰度图像再进行二值化处理，先使用OTSU算法计算自适应最佳阈值，再将该阈值作为CANNY算法中的参数，对灰度图像进行处理，得到具有障碍物边缘信息的二值图像；S3.3识别每个图像中的边缘信息并根据边缘信息确定障碍物边缘像素点坐标；S3.4根据所述摄像装置与吊臂的相对位置进行坐标转化，确定各个图像中障碍物位置坐标，即确定障碍物位置相对于吊臂的坐标。这样通过对所述摄像装置采集到图像数据进行处理，确定障碍物相对所述起重机吊臂的相对位置。S4所述吊臂控制系统对障碍物位置进行分析、计算，实时规划更新到达目标位置的移动路线；具体的：S4.1对障碍物位置信息进行坐标转换，确定所述障碍物其相对所述起重机吊臂末端的位置坐标；S4.2根据述障碍物其相对所述起重机吊臂末端的位置坐标，判断障碍物是否在现有规划的路线之上，若是，则重新规划路线，以绕过障碍物，否则，继续按照原规划路线前进。S5所述吊臂控制系统控制所述起重机的吊臂按照规划的移动路线移动，避开障碍物，移动到指定位置。本专利技术的一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，利用摄像装置获取起重机吊臂周围的图像，判断出障碍物，通过坐标定位，准确确定障碍物位置，进而控制起重机吊臂改变路径，避开障碍物；且可实时获取重机吊臂周围的图像，实时地更细所规划的路径，解决现在技术中提醒不及时，不能及时避开障碍物的问题。在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1通过所述起重机上摄像装置采集图像数据；/nS2将所述步骤S1中采集到的图像数据传输到所述起重机上处理器上；/nS3所述处理器对图像数据进行预处理，判断图像中是否存在障碍物，若存在，则确定障碍物位置信息，并将所述位置信息传输至所述起重机的吊臂控制系统；/nS4所述吊臂控制系统对障碍物位置进行分析、计算，实时规划更新到达目标位置的移动路线；/nS5所述吊臂控制系统控制所述起重机的吊臂按照规划的移动路线移动，避开障碍物，移动到指定位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1通过所述起重机上摄像装置采集图像数据；
S2将所述步骤S1中采集到的图像数据传输到所述起重机上处理器上；
S3所述处理器对图像数据进行预处理，判断图像中是否存在障碍物，若存在，则确定障碍物位置信息，并将所述位置信息传输至所述起重机的吊臂控制系统；
S4所述吊臂控制系统对障碍物位置进行分析、计算，实时规划更新到达目标位置的移动路线；
S5所述吊臂控制系统控制所述起重机的吊臂按照规划的移动路线移动，避开障碍物，移动到指定位置。


2.如权利要求1所述的基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：首先将摄像装置固定于所述起重机上，位于所述吊臂与所述起重机的连接端，所述摄像装置为可旋转的摄像头，摄像头的数量可以为多个，分布于所述吊臂的周围，实时采集低处的图像数据。


3.如权利要求1所述的基于机器视觉的起重机吊臂控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
S3.1利用图像拼接算法对获得的图像数据进行灰度处理，得到灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：易灿兵，
申请(专利权)人：湖北易信机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42