【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工程機械，具體涉及一種打樁機工況識別方法、裝置及系統。
技術介紹
1、樁體的垂直下樁一直是衡量施工質量的重要手段。現有技術中的樁體測量方式分為人工法與非人工法。人工法由現場指揮人員通過目視測量法提醒操作工打樁偏斜角度，操作工根據現場指揮人員的反饋來做輕微調整，該過程完全依靠個人經驗，也無精準測量。非人工法多采用間接測量的形式，例如builtrobotics公司利用額外增加的打樁工裝，來直接控制下樁的角度，從結構手段上保證了打樁角度的垂直性。
2、公開號為cn219416180u的中國技術專利申請中，公開了一種鋼板樁打設垂直度自動檢測裝置，屬于土建工程
，針對了檢測裝置的使用存在局限性以及吊錘容易被磕碰損壞的問題，包括穩定架，穩定架左右兩側均固定有固定桿，兩個固定桿下側均固定有穩定桿，兩個穩定桿外表面轉動連接有支撐板，兩個支撐板一端均固定有第一錐體，兩個固定桿上端均固定有連接盤，兩個固定桿下端均固定有第二錐體，穩定架上端中部固定有限位架，限位架中部固定有吊線，吊線下端固定有吊錘，穩定架右側固定有穩定柱。該方案需增加額外的機構來確保鋼板樁能夠垂直打進地面，增加了額外的成本。
3、公開號為cn215766919u的中國技術專利申請中，提供一種基坑內鋼板樁的側向變形測量裝置，屬于采用光學方法進行基礎或基礎構件變形試驗
包括固定系統、激光測距系統和信息處理系統，激光測距系統和信息處理系統位于固定系統上，所述激光測距系統包括激光測距接收機構和激光測距發射機構，信息處理系統包括中央處理器和數
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術提出一種打樁機工況識別方法、裝置及系統，通過提取樁體的兩張視差圖片的特征算子，識別出兩張視差圖片中的匹配點，基于識別出的匹配點的二維坐標和攝像頭的內參矩陣，計算出匹配點的三維坐標，進而生成樁體的三維源點云，并根據預設的目標云點云來對生成的三維源點云進行匹配，從而間接完成了下樁姿態的角度測量。
2、為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本專利技術通過以下技術方案實現：
3、第一方面，本專利技術提供了一種打樁機工況識別方法，包括：
4、獲取樁體的兩張視差圖片；
5、對獲取到的兩張視差圖片分別進行特征算子提取，基于特征算子提取結果，識別出兩張視差圖片中的匹配點；
6、基于識別出的匹配點的二維坐標和攝像頭的內參矩陣，計算出匹配點的三維坐標，進而生成樁體的三維源點云；
7、將所述三維源點云與預設的三維目標點云進行配準，獲得樁體的下樁角度。
8、結合第一方面，可選地，記兩張視差圖片分別為第一圖像和第二圖像；所述匹配點的三維坐標通過以下方法獲得：
9、基于識別出的匹配點的二維坐標、攝像頭的內參矩陣和預設的第一計算公式，計算出投影矩陣；
10、基于匹配點的二維坐標、攝像頭的內參矩陣和投影矩陣，計算出第一圖像和第二圖像中匹配點的三維坐標，進而生成樁體的三維源點云。
11、結合第一方面，可選地，所述第一計算公式的表達式為：
12、s1a*（x1a,?y1a）/（k1*t1）-?s1b*(x1b,?y1b)/（k2*t2）=?0；
13、s2a*（x2a,?y2a）/（k1*t1）?-?s2b*?(x2b,?y2b)/（k2*t2）=?0；
14、s3a*（x3a,?y3a）/（k1*t1）-?s3b*?(x3b,?y3b)/（k2*t2）?=?0；
15、s4a*（x4a,?y4a）/（k1*t1）?-?s4b*?(x4b,?y4b)/（k2*t2）=?0；
16、s5a*（x5a,?y5a）/（k1*t1）?-?s5b*?(x5b,?y5b)/（k2*t2）=?0；
17、s6a*（x6a,?y6a）/（k1*t1）?-?s6b*?(x6b,?y6b)/（k2*t2）=?0；
18、s7a*（x7a,?y7a）/（k1*t1）?-?s7b*?(x7b,?y7b)/（k2*t2）=?0；
19、s8a*（x8a,?y8a）/（k1*t1）?-?s8b*?(x8b,?y8b)/（k2*t2）=?0；
20、其中，s1a、s2a、s3a、s4a、s5a、s6a、s7a、s8a、s1b、s2b、s3b、s4b、s5b、s6b、s7b、s8b分別表示第一圖像和第二圖像中8個匹配點的深度，k1、k2分別表示與第一圖像和第二圖像對應的攝像頭的內參矩陣，t1和t2分別表示與第一圖像和第二圖像對應的投影矩陣，（x1a,y1a）、（x2a,?y2a）、（x3a,?y3a）、（x4a,?y4a）、（x5a,?y5a）、（x6a,?y6a）、（x7a,?y7a）、（x8a,y8a）分別表示第一圖像中8個匹配點的坐標；（x1b,?y1?b）、（x2?b,?y2?b）、（x3?b,?y3?b）、（x4?b,?y4?b）、（x5?b,?y5?b）、（x6?b,?y6?b）、（x7?b,?y7?b）、（x8?b,?y8?b）分別表示第二圖像中8個匹配點的二維坐標。
21、結合第一方面，可選地，所述三維源點云通過bundleadjustment算法來生成獲得。
22、結合第一方面，可選地，在所述對獲取到的兩張視差圖片分別進行特征算子提取步驟之前還包括：
23、對獲取到的兩張視差圖片進行灰度化處理，生成灰度圖像；
24、將灰度圖像中的每個像素的灰度值與預設的灰度閾值進行比較，根據比較結果將每個像素的灰度值設置為0或255。
25、結合第一方面，可選地，對獲取到的兩張視差圖片分別進行特征算子提取，基于特征算子提取結果，識別出兩張視差圖片中的匹配點，包括：
26、采用改進的fast算法提取圖像中的fast角點，所述fast角點具有旋轉不變性和尺度不變性；
27、利用brief算法來描述fast角點，生成特征點描述子；
28、使用漢明距離來匹配兩幅圖像中的特征點描述子，識別出兩張視差圖片中的匹配點。
29、結合第一方面，可選地，所述將所述三維源點云與預設的三維目標點云進行配準，獲得樁體的下樁角度，包括：
30、在三維源點云和三維目標點云中提取關鍵點；
31、基于提取到的關鍵點，通過特征匹配找到三維源點云和三維目標點云之間的對應點對；
32、剔除錯誤的對應點，完成對應點對的篩選；
33、基于篩選后的對應點對，估計出最佳變換矩陣；
34、將估計出的最佳變換矩陣應用到三維源點云本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種打樁機工況識別方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：記兩張視差圖片分別為第一圖像和第二圖像；所述匹配點的三維坐標通過以下方法獲得：
3.根據權利要求2所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：所述第一計算公式的表達式為：
4.根據權利要求2所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：所述三維源點云通過BundleAdjustment算法來生成獲得。
5.根據權利要求1所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：在所述對獲取到的兩張視差圖片分別進行特征算子提取步驟之前還包括：
6.根據權利要求1所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：對獲取到的兩張視差圖片分別進行特征算子提取，基于特征算子提取結果，識別出兩張視差圖片中的匹配點，包括：
7.根據權利要求1所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：所述將所述三維源點云與預設的三維目標點云進行配準，獲得樁體的下樁角度，包括：
8.根據權利要求7所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：所述最佳變換矩陣
9.一種打樁機工況識別裝置，其特征在于，包括：
10.一種打樁機工況識別系統，其特征在于，包括存儲介質和處理器；
...【技術特征摘要】
1.一種打樁機工況識別方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：記兩張視差圖片分別為第一圖像和第二圖像；所述匹配點的三維坐標通過以下方法獲得：
3.根據權利要求2所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：所述第一計算公式的表達式為：
4.根據權利要求2所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：所述三維源點云通過bundleadjustment算法來生成獲得。
5.根據權利要求1所述的一種打樁機工況識別方法，其特征在于：在所述對獲取到的兩張視差圖片分別進行特征算子提取步驟之前還包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王威，戴廣偉，呂高旺，
申請(專利權)人：江蘇匯智高端工程機械創新中心有限公司，
類型：發明
國別省市：
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