1.一種基于爬行器的焊縫自動跟蹤方法,用以實現(xiàn)對被測焊縫的自動跟蹤,其特征在于,包括:
進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定,獲取所述爬行器的攝像機(jī)的校準(zhǔn)參數(shù)矩陣;
獲取所述攝像機(jī)在第一時刻拍攝的第一圖像,根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣和Hough變換對所述第一圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得所述第一圖像中的激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線并計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大的點的位置坐標(biāo)P1;
獲取所述攝像機(jī)在第二時刻拍攝的第二圖像,根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣和Hough變換對所述第二圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得所述第二圖像中的激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線并計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大的點的位置坐標(biāo)P2;
根據(jù)所述P1、P2的位置坐標(biāo)以及所述第一時刻與第二時刻的時間差,計算所述爬行器行進(jìn)的偏差方向與距離;
根據(jù)所述偏差方向與距離調(diào)整所述爬行器在下一時刻的爬行方向與距離,實現(xiàn)對所述被測焊縫的自動跟蹤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤方法,其特征在于,所述獲取所述攝像機(jī)在第一時刻拍攝的第一圖像,根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣和Hough變換對所述第一圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得所述第一圖像中的激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線并計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大的點的位置坐標(biāo)P1,包括:
獲取所述攝像機(jī)拍攝的含有激光指示線的在第一時刻的第一圖像;
根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣對所述第一圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得第一校準(zhǔn)圖像;
對第一校準(zhǔn)圖像進(jìn)行Hough變換,獲得所述激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線;
根據(jù)點到直線距離的計算公式,計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大點P1的坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤方法,其特征在于,所述獲取所述攝像機(jī)在第二時刻拍攝的第二圖像,根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣和Hough變換對所述第二圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得所述第二圖像中的激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線并計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大的點的位置坐標(biāo)P2,包括:
獲取所述攝像機(jī)拍攝的含有激光指示線的在第二時刻的第二圖像;
根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣對所述第二圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得第二校準(zhǔn)圖像;
對第二校準(zhǔn)圖像進(jìn)行Hough變換,獲得所述激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線;
根據(jù)點到直線距離的計算公式,計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大點P2的坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤方法,其特征在于,所述根據(jù)所述P1、P2的位置坐標(biāo)以及所述第一時刻與第二時刻的時間差,計算所述爬行器行進(jìn)的偏差方向與距離,包括:
根據(jù)所述P1、P2的位置坐標(biāo),計算所述爬行器的橫向偏移距離;
根據(jù)爬行器的速度與所述第一時刻與第二時刻的時間差,計算所述爬行器的縱向偏移距離;
根據(jù)所述橫向偏移距離與縱向偏移距離,計算所述爬行器行進(jìn)的偏差方向與距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤方法,其特征在于,所述根據(jù)所述P1、P2的位置坐標(biāo),計算所述爬行器的橫向偏移距離,包括:
獲取攝像機(jī)坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的M1參數(shù)矩陣、攝像機(jī)坐標(biāo)系與圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的M2參數(shù)矩陣;
根據(jù)所述M1參數(shù)矩陣與M2參數(shù)矩陣,計算所述圖像坐標(biāo)系中單個像素點對應(yīng)世界坐標(biāo)系的距離;
獲取圖像中所述P1、P2的橫向坐標(biāo),計算所述P1與P2之間像素點的差值;
根據(jù)所述圖像坐標(biāo)系中單個像素點對應(yīng)世界坐標(biāo)系的距離與所述P1與P2之間像素點的差值,計算P1與P2相對于所述世界坐標(biāo)系的實際距離,所述實際距離為所述橫向偏移距離。
6.一種基于爬行器的焊縫自動跟蹤裝置,用以實現(xiàn)對被測焊縫的自動跟蹤,其特征在于,包括:
校準(zhǔn)參數(shù)矩陣獲取模塊,用于進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定,獲取所述爬行器的攝像機(jī)的校準(zhǔn)參數(shù)矩陣;
第一圖像坐標(biāo)計算模塊,用于獲取所述攝像機(jī)在第一時刻拍攝的第一圖像,根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣和Hough變換對所述第一圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得所述第一圖像中的激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線并計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大的點的位置坐標(biāo)P1;
第二圖像坐標(biāo)計算模塊,用于獲取所述攝像機(jī)在第二時刻拍攝的第二圖像,根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣和Hough變換對所述第二圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得所述第二圖像中的激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線并計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大的點的位置坐標(biāo)P2;
偏差方向及距離計算模塊,用于根據(jù)所述P1、P2的位置坐標(biāo)以及所述第一時刻與第二時刻的時間差,計算所述爬行器行進(jìn)的偏差方向與距離;
爬行調(diào)整模塊,用于根據(jù)所述偏差方向與距離調(diào)整所述爬行器在下一時刻的爬行方向與距離,實現(xiàn)對所述被測焊縫的自動跟蹤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤裝置,其特征在于,所述第一圖像坐標(biāo)計算模塊,包括:
第一圖像獲取單元,用于獲取所述攝像機(jī)拍攝的含有激光指示線的在第一時刻的第一圖像;
第一校準(zhǔn)圖像獲取單元,用于根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣對所述第一圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得第一校準(zhǔn)圖像;
第一標(biāo)準(zhǔn)線計算單元,用于對第一校準(zhǔn)圖像進(jìn)行Hough變換,獲得所述激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線;
第一坐標(biāo)計算單元,用于根據(jù)點到直線距離的計算公式,計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大點P1的坐標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤裝置,其特征在于,所述第二圖像坐標(biāo)計算模塊,包括:
第二圖像獲取單元,用于獲取所述攝像機(jī)拍攝的含有激光指示線的在第二時刻的第二圖像;
第二校準(zhǔn)圖像獲取單元,用于根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)矩陣對所述第二圖像進(jìn)行校準(zhǔn),獲得第二校準(zhǔn)圖像;
第二標(biāo)準(zhǔn)線計算單元,用于對第二校準(zhǔn)圖像進(jìn)行Hough變換,獲得所述激光指示線的標(biāo)準(zhǔn)線;
第二坐標(biāo)計算單元,用于根據(jù)點到直線距離的計算公式,計算所述激光指示線到所述標(biāo)準(zhǔn)線的距離最大點P2的坐標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤裝置,其特征在于,所述偏差方向及距離計算模塊,包括:
橫向偏移計算單元,用于根據(jù)所述P1、P2的位置坐標(biāo),計算所述爬行器的橫向偏移距離;
縱向偏移計算單元,用于根據(jù)爬行器的速度與所述第一時刻與第二時刻的時間差,計算所述爬行器的縱向偏移距離;
偏差計算單元,用于根據(jù)所述橫向偏移距離與縱向偏移距離,計算所述爬行器行進(jìn)的偏差方向與距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于爬行器的焊縫自動跟蹤裝置,其特征在于,所述橫向偏移計算單元包括:
轉(zhuǎn)換矩陣獲取單元,用于獲取攝像機(jī)坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的M1參數(shù)矩陣、攝像機(jī)坐標(biāo)系與圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的M2參數(shù)矩陣;
像素距離計算單元,用于根據(jù)所述M1參數(shù)矩陣與M2參數(shù)矩陣,計算所述圖像坐標(biāo)系中單個像素點對應(yīng)世界坐標(biāo)系的距離;
像素差值計算單元,用于獲取圖像中所述P1、P2的橫向坐標(biāo),計算所述P1與P2之間像素點的差值;
實際距離計算單元,用于根據(jù)所述圖像坐標(biāo)系中單個像素點對應(yīng)世界坐標(biāo)系的距離,計算P1與P2相對于所述世界坐標(biāo)系的實際距離,所述實際距離為所述橫向偏移距離。