申请/专利权人：中国矿业大学

申请日：2020-07-20

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN112085787B

主分类号：G06F17/00

分类号：G06F17/00;G06F17/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2021.01.01#实质审查的生效;2020.12.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于单目视觉的提升钢丝绳空间振动测量方法，主要步骤：通过在垂直钢丝绳的前后分别安装摄像机和背景屏，采集钢丝绳振动图像序列；对采集到的图像进行降噪处理；利用边缘检测和定位算法确定钢丝绳的两条边缘线在每一帧图像中的位置；在测量点处加一条垂直于钢丝绳的虚拟参考线；计算参考线和两条边缘线之间交点的坐标，然后计算钢丝绳实际宽度和像素宽度之间的比例系数，进而计算钢丝绳在第一个方向的振动位移；利用拟合的方法确定摄像机与钢丝绳之间的垂直距离与钢丝绳像素宽度之间的函数关系，进而计算得到钢丝绳在垂直于第一个方向的振动位移。本发明以单目视觉装置测量钢丝绳在两个方向上的振动位移，降低了测量的成本。

主权项：1.一种基于单目视觉的提升钢丝绳空间振动测量方法，其特征在于：包含测量装置，所述测量装置包含高速摄像机、背景屏和图像存储摄像机；其中，摄像机安装的位置使得其光轴垂直于钢丝绳最大振动位移的方向，背景屏面与钢丝绳最大振动位移方向平行；具体包括以下步骤：步骤1，采用测量装置对提升钢丝绳的振动状态进行连续拍摄；步骤2，对步骤1采集到的图像进行图像滤波；步骤3，通过边缘检测算法确定钢丝绳边缘，并进行边缘线的定位，得到边缘线的直线方程；步骤4，在测量点位置确定一条垂直于钢丝绳的虚拟参考线，并分别计算虚拟参考线和两条边缘线以及图像中线之间的交点坐标；步骤5，利用步骤4中确定的交点坐标确定钢丝绳的像素宽度，确定实际距离和像素距离之间的比例系数，进而确定钢丝绳在第一个方向上的振动位移；步骤6，利用拟合算法，确定摄像机与钢丝绳之间的垂直距离与钢丝绳像素宽度之间的函数关系，进而计算得到钢丝绳在垂直于第一个方向的振动位移；在步骤4中，通过模糊边缘检测算法，对图像中的钢丝绳进行边缘确定；在步骤5中，利用Hough变换对边缘检测图像中的钢丝绳进行边缘定位得到边缘直线方程；在步骤6中，计算一个边缘线到图像中心线之间的像素距离，根据比例系数计算出实际的距离，和这个距离的初始值进行比较可计算得到第一个方向上的振动位移；在步骤7中，根据成像原理，拟合得到的摄像机与钢丝绳的垂直距离和钢丝绳像素宽度之间的函数关系；模糊边缘检测算法的步骤如下：1对所要检测的图像经模糊化：选取合适的隶属度函数G，将图像的灰度特征的精确值映射到模糊特征平面上；2进一步增强模糊化的图像：对隶属度函数进行多次非线性迭代变换，增强钢丝绳的边缘信息；3解模糊化：对模糊增强后的图像进行模糊化的逆运算G-1，将模糊平面转化到图像平面；4用“min”或“max”算子对边缘进行提取，当然也可采用其他边缘检测算法对钢丝绳边缘进行提取。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 一种基于单目视觉的提升钢丝绳空间振动测量方法

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