一种基于双目测距原理的强夯工程自动监测方法

摘要

一种基于双目测距原理的强夯工程自动监测方法，属于工业自动化测量技术领域。在强夯过程中，同时采用两台摄像仪采集夯锤行程图像，由数据处理计算机对两个图像序列进行灰度转换、中值滤波和差分处理得到运动目标图像，再对运动目标图像进行二值化处理并提取相关图像尺寸，由提取的图像相关尺寸结合双目测距原理计算夯锤行程过程的相关距离，最后计算包括夯锤起落过程中的最高牵引高度Hmax和夯锤有效强夯次数C的强夯工程监测结果。本发明基于双目测距原理，采用图像处理技术，实现强夯工程中包括夯锤外形识别、夯锤牵引高度和有效强夯次数统计的自动监测。有效降低了强夯工程监理人员的劳动强度和出错概率，对于确保强夯工程质量和施工进度具有很强的实用性。

主权项

1.一种基于双目测距原理的强夯工程自动监测方法，包括以下步骤：步骤1：在强夯机强夯过程中，同时采用两台摄像仪以相同的采样频率分别对夯锤行程范围进行摄像，将采集到的两个图像序列以有线或无线的方式发送到数据处理计算机；其中两台摄像仪安装于固定支架上不同的高度位置，两台摄像仪镜头之间的距离为H；两台摄像仪距离夯锤起落行程的距离为S；安装摄像仪时应保证夯锤的整个起落行程均在摄像仪的摄像范围内；步骤2：图像处理；数据处理计算机将第一摄像仪采集的图像序列依次进行RGB格式转换成灰度格式、中值滤波和差分处理，得到运动目标图像序列，即夯锤图像序列；再对夯锤图像序列进行二值化处理，得到二值化夯锤图像序列，计算二值化夯锤图像序列中的每一幅图像中夯锤几何中心与整个图像几何中心之间的距离h1′，得到h1′的序列值；同样地，数据处理计算机将第二摄像仪采集的图像序列依次进行RGB格式转换成灰度格式、中值滤波和差分处理，得到运动目标图像序列，即夯锤图像序列；再对夯锤图像序列进行二值化处理，得到二值化夯锤图像序列，计算二值化夯锤图像序列中的每一幅图像中夯锤几何中心与整个图像几何中心之间的距离h2′，得到h2′的序列值；步骤3：根据双目测距原理，由同一采样时刻下h1′的序列值和h2′的序列值计算该采样时刻下夯锤至第一摄像仪镜头竖直方向的距离h1的值和夯锤至第二摄像仪镜头竖直方向的距离h2的值，进而得到h1的序列值和h2的序列值；其中：而其中f1为第一摄像仪的镜头焦距，f2为第二摄像仪的镜头焦距，H为两台摄像仪镜头之间的距离，S为两台摄像仪距离夯锤起落行程的距离；步骤4：计算强夯工程监测结果，包括夯锤起落过程中的最高牵引高度H_max和夯锤有效强夯次数C；夯锤一次起落行程过程中，由步骤3得到的h1或h2的最大值和最小值的差值就是夯锤该次起落行程过程的最高牵引高度H_max；若夯锤一次起落行程过程中的最高牵引高度H_max超过强夯工程要求的有效牵引高度时，则夯锤有效强夯次数C加一；若夯锤一次起落行程过程中的最高牵引高度H_max不超过强夯工程要求的有效牵引高度H时，则夯锤该次起落行程无效， 即夯锤有效强夯次数C不变。