岸边桥式起重机电子防摇中的计算机视觉测量系统.pdf

【岸边桥式起重机电子防摇中的计算机视觉测量系统】是一种利用计算机视觉技术来监测和控制岸边桥式起重机吊具摆动的技术。岸边桥式起重机在装卸集装箱时，由于小车运行和停车后的惯性，吊具会产生摆动，影响作业效率。电子防摇系统旨在实时获取吊具的摆动角度和角速度，通过控制小车的运行和加速度来减少摆动，提高工作效率。 计算机视觉测量技术在此应用中扮演关键角色。该技术基于成像模型和视觉坐标系，通过摄像机捕捉钢丝绳的偏摆图像，进而计算出偏摆角和角速度。具体来说，存在以下几个核心概念： 1. **成像模型与视觉坐标系**：包括三维空间坐标系（0-l-w-z）、摄像机坐标系（c-x-y-z）、成像平面二维坐标系（0-s-s-l）和计算机二维数字图像平面坐标系（D-f）。每个坐标系定义了不同空间点的位置关系，通过转换矩阵将三维世界坐标转换为二维图像坐标。 2. **成像模型**：遵循小孔成像原理，空间点的摄像机坐标与其像面坐标之间存在线性关系，通过焦距f进行转换。 3. **摄像机标定**：为了准确地进行定量分析，需要确定摄像机的内在参数，如像面中心坐标、焦距等。图像中心点可以近似为图像帧存中心，但需要考虑实际精度进行校准。 4. **图像处理**：高速CCD摄像机捕获钢丝绳的实时偏摆图像，然后通过图像处理算法提取特征，计算偏摆角和角速度。这涉及到图像特征识别、边缘检测、几何变换等一系列复杂步骤。 5. **控制系统**：根据计算机视觉测量系统提供的实时数据，控制小车的运行，调整其方向和加速度，实现防摇目的。这个过程可能涉及到PID控制或其他先进控制策略。 6. **应用优势**：相比于传统的激光发射和接收装置或反射器方案，计算机视觉测量技术具有更高的灵活性和准确性，能够更好地适应起重机工作环境的变化。 岸边桥式起重机电子防摇中的计算机视觉测量系统利用现代计算机视觉理论和技术，解决了起重机作业中的安全和效率问题，为自动化港口物流提供了有力的技术支持。通过不断优化和升级，这种系统将进一步提升港口装卸作业的智能化水平。