专利汇可以提供一种基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于 立体视觉 的停机坪廊桥对接误差测量方法。其包括建立停机坪廊桥与飞 机舱 门 对接误差测量系统;对摄像机进行标定,得到内外部参数;利用摄像机采集停机坪廊桥与飞机舱门对接过程图像;对图像预处理;对获取图像中特征点;去除离群点,得到目标特征点;求解目标特征点的空间三维坐标;根据空间三维坐标重建三维模型;将三维模型运用到终端处理器对廊桥与飞机舱口对接过程的实时评估中等步骤。本 发明 提利用的非 接触 性、全场测量、 精度 高、不易受外界影响、 稳定性 强等优点,能够高精度、高效率、全场非接触地测量停机坪廊桥与飞机舱门对接的误差,不仅可以对误差进行精准的测量,而且可以使得停机坪廊桥实现与飞机舱门的高精度连接。,下面是一种基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法专利的具体信息内容。
1.一种基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法包括按顺序进行的下列步骤:
步骤1)建立停机坪廊桥与飞机舱门对接误差测量系统;
所述的系统包括两个摄像机(1)、同步频闪控制装置(2)和终端处理器(3);其中:两个摄像机(1)为包含照明光源和摄像头的图像采集装置,分别置于停机坪廊桥接机口两侧部位,且摄像头面对飞机舱门;同步频闪控制装置(2)为图像采集同步控制装置,分别与两个摄像机(1)相连接,用于实现两个摄像机(1)的图像同步采集;终端处理器(3)分别与两个摄像机(1)相连接,其通过两个摄像机(1)采集停机坪廊桥与飞机舱门对接过程的图像并进行处理;
步骤2)对上述停机坪廊桥与飞机舱门对接误差测量系统中的两个摄像机(1)进行标定,得到摄像机(1)的内外部参数;
步骤3)利用上述两个摄像机(1)采集停机坪廊桥与飞机舱门对接过程的图像;
步骤4)对上述停机坪廊桥与飞机舱门对接过程的图像进行预处理,得到校正后的图像;
步骤5)对上述校正后的图像中的特征点进行检测,获取特征点;
步骤6)从上述特征点中去除离群点,得到目标特征点;
步骤7)求解上述目标特征点的空间三维坐标;
步骤8)根据上述的目标特征点的空间三维坐标重建停机坪廊桥与飞机舱门对接过程的三维模型;
步骤9)将上述三维模型运用到终端处理器(3)对廊桥与飞机舱口对接过程的实时评估中,以指导停机坪廊桥与飞机舱门的对接过程。
2.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤1)中,所述的两个摄像机(1)采用同型号的工业数字摄像机。
3.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤2)中,所述的对上述停机坪廊桥与飞机舱门对接误差测量系统中的两个摄像机(1)进行标定,得到摄像机(1)的内外部参数的方法是:设定上述两个摄像机(1)的主光轴夹角为60°;根据双目立体视觉原理,以张正友标定法为基础对两个摄像机1进行系统标定,得到摄像机(1)的初始内外部参数,然后采用BP神经网络的相机内参数校准方法对摄像机(1)进行校准,得到摄像机(1)的内外参数。
4.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤3)中,所述的利用上述两个摄像机(1)采集停机坪廊桥与飞机舱门对接过程的图像的方法是:
在终端处理器(3)的控制下,利用同步频闪控制装置(2)控制两个摄像机(1)实时同步采集停机坪廊桥与飞机舱门对接过程中不同时间点的二维图像,并传送给终端处理器(3)。
5.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤4)中,所述的对上述停机坪廊桥与飞机舱门对接过程的图像进行预处理,得到校正后的图像的方法是:
首先通过极线约束对图像中的畸变参数进行立体校正;然后过滤掉一些无关信息,其中运用到图像的滤波去燥、对比度增加以及伪彩色处理在内的技术,得到校正后的图像。
6.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤5)中,所述的对上述校正后的图像中的特征点进行检测,获取特征点的方法是:
在终端处理器(3)上,在上述校正后的图像上用矩形圈出飞机舱门,并将该矩形区域定为目标区域;然后利用ORB算法对目标区域内的图像进行特征点检测,获取特征点,实现特征检测;采用ORB算法中的FAST算法来检测特征点,该算法是基于特征点周围的像素点灰度值,即检测候选特征点周围一圈的像素点,如果候选特征点周围区域内具有足够多的像素点与该候选特征点的灰度差值足够大,则认为该候选特征点为一个特征点;
上式中I(x)为圆周上任一像素点的灰度值,I(p)为作为圆心的候选特征点的灰度值,εd为灰度差值阈值,如果灰度差值N大于灰度差值阈值,则认为像素点p是一个特征点。
7.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤6)中,所述的从上述特征点中去除离群点,得到目标特征点的方法是:
(1)计算对于上述所有特征点而言的中心点;
(2)计算各个特征点到中心点的距离,并统计距离分布;
(3)设定阈值,然后将各个特征点到中心点的距离与阈值进行比较,去除掉超过阈值的特征点即离群点,得到目标特征点;
(4)计算类内散度距离,以证明目标特征点的可靠性。
8.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤7)中,所述的求解上述目标特征点的空间三维坐标的方法是:
两个摄像机(1)与被测物体在空间形成三角关系,利用目标特征点在两个摄像机1像平面上的成像点坐标求解出目标特征点的空间三维坐标。
9.根据权利要求1所述的基于立体视觉的停机坪廊桥对接误差测量方法,其特征在于:
在步骤9)中,所述的将上述三维模型运用到终端处理器对廊桥与飞机舱口对接过程的实时评估中,以指导停机坪廊桥与飞机舱门的对接过程方法是:
终端处理器(3)利用上述三维模型判断某一方向操作的停机坪廊桥是否会与飞机舱门发生碰撞;如果判断出该方向操作的停机坪廊桥将会与飞机舱门发生碰撞,终端处理器(3)中的防撞预警程序会发出告警信息,以提醒停机坪廊桥的工作人员重新规划操作方向;如果判断出该方向操作的停机坪廊桥不会与飞机舱门发生碰撞,再进行判断是否可以准确实现停机坪廊桥与飞机舱门的对接,如若不能实现,停机坪廊桥的工作人员可根据终端处理器(3)的指示进行调节,直至实现停机坪廊桥与飞机舱门的成功对接。
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