桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法及装置与流程

本申请涉及图像数据处理领域，尤其涉及一种桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法及装置。

背景技术：

1、近年来，桥梁预制梁的应用日益广泛，其安装过程对精度要求极高。传统的桥梁预制梁吊装方法主要依赖人工操作和简单的机械设备，如起重机和吊索。这些方法通常采用单点或双点吊装，操作人员通过目视和经验来控制预制梁的位置和姿态。在一些复杂的吊装环境中，也会使用测量仪器如全站仪或gps设备辅助定位。

2、然而，这些传统方法存在诸多不足。首先，人工操作容易受主观因素影响，难以保证高精度和一致性。其次，简单的机械设备难以应对复杂的吊装环境，如狭小空间或有障碍物的场地。再者，单点或双点吊装方式对大型预制梁的姿态控制不够精确，容易造成预制梁的晃动和偏移。最后，虽然测量仪器可以提高定位精度，但其使用过程繁琐，实时性不足，难以满足快速、高效吊装的需求。

技术实现思路

1、本申请提供了一种桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法及装置，用于提高传统方法中人工操作难以保证高精度和一致性，单点或双点吊装方式对大型预制梁的姿态控制不够精确，容易造成预制梁的晃动和偏移以及测量仪器使用过程繁琐、实时性不足、效率不高等技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，所述桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法包括：采集桥梁预制梁及其周围环境的图像数据，并对所述图像数据进行预处理，得到预处理图像数据；对所述预处理图像数据进行三维重建处理，得到预制梁的三维数据，并对所述三维数据进行精确校准，得到目标预制梁三维数据；对所述预处理图像数据进行场景重建处理，得到吊装环境的三维场景数据，并对所述三维场景数据进行优化，得到目标环境数据；通过所述目标预制梁三维数据和所述目标环境数据进行路径规划，得到多点吊装的路径数据，并对所述路径数据进行优化处理，得到优化后的吊装路径和姿态变化数据；对预制梁进行实时视觉跟踪处理，得到预制梁的实时位置和姿态数据，并对所述实时位置和姿态数据进行滤波处理，得到滤波后的位姿数据；将所述位姿数据与所述优化后的吊装路径数据及所述姿态变化数据进行比较分析，得到控制指令数据，并根据所述控制指令数据对多点吊装系统进行协同控制。

3、第二方面，本申请提供了一种桥梁预制梁多点同步精准吊装定位装置，所述桥梁预制梁多点同步精准吊装定位装置包括：

4、采集模块，用于采集桥梁预制梁及其周围环境的图像数据，并对所述图像数据进行预处理，得到预处理图像数据；

5、校准模块，用于对所述预处理图像数据进行三维重建处理，得到预制梁的三维数据，并对所述三维数据进行精确校准，得到目标预制梁三维数据；

6、重建模块，用于对所述预处理图像数据进行场景重建处理，得到吊装环境的三维场景数据，并对所述三维场景数据进行优化，得到目标环境数据；

7、规划模块，用于通过所述目标预制梁三维数据和所述目标环境数据进行路径规划，得到多点吊装的路径数据，并对所述路径数据进行优化处理，得到优化后的吊装路径和姿态变化数据；

8、跟踪模块，用于对预制梁进行实时视觉跟踪处理，得到预制梁的实时位置和姿态数据，并对所述实时位置和姿态数据进行滤波处理，得到滤波后的位姿数据；

9、控制模块，用于将所述位姿数据与所述优化后的吊装路径数据及所述姿态变化数据进行比较分析，得到控制指令数据，并根据所述控制指令数据对多点吊装系统进行协同控制。

10、本申请提供的技术方案中，通过采集桥梁预制梁及其周围环境的图像数据并进行预处理，可以获得高质量的预处理图像数据，为后续的三维重建和场景分析奠定基础，提高了整个吊装过程的数据准确性；对预处理图像数据进行三维重建处理，得到预制梁的三维数据并进行精确校准，可以获得高精度的目标预制梁三维数据，为吊装路径规划和姿态控制提供可靠的几何信息；对预处理图像数据进行场景重建处理，得到吊装环境的三维场景数据并进行优化，可以生成准确的目标环境数据，有助于识别潜在的障碍物和规划最优吊装路径；通过目标预制梁三维数据和目标环境数据进行路径规划，可以得到多点吊装的路径数据，并通过优化处理得到优化后的吊装路径和姿态变化数据，这不仅可以确保吊装过程的安全性，还能提高吊装效率；对预制梁进行实时视觉跟踪处理，得到预制梁的实时位置和姿态数据，并通过滤波处理得到滤波后的位姿数据，可以实现对预制梁位置和姿态的实时、精确监控，为控制系统提供及时、准确的反馈信息；将位姿数据与优化后的吊装路径数据及姿态变化数据进行比较分析，得到控制指令数据，并根据控制指令数据对多点吊装系统进行协同控制，实现了吊装过程的闭环控制，大大提高了吊装精度和稳定性，实现了桥梁预制梁吊装过程的智能化和精确化，显著提升了吊装作业的效率和安全性，减少了人为误差。

技术特征：

1.一种桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法包括：

2.根据权利要求1所述的桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述采集桥梁预制梁及其周围环境的图像数据，并对所述图像数据进行预处理，得到预处理图像数据，包括：

3.根据权利要求1所述的桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述对所述预处理图像数据进行三维重建处理，得到预制梁的三维数据，并对所述三维数据进行精确校准，得到目标预制梁三维数据，包括：

4.根据权利要求1所述的桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述对所述预处理图像数据进行场景重建处理，得到吊装环境的三维场景数据，并对所述三维场景数据进行优化，得到目标环境数据，包括：

5.根据权利要求1所述的桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述通过所述目标预制梁三维数据和所述目标环境数据进行路径规划，得到多点吊装的路径数据，并对所述路径数据进行优化处理，得到优化后的吊装路径和姿态变化数据，包括：

6.根据权利要求1所述的桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述对预制梁进行实时视觉跟踪处理，得到预制梁的实时位置和姿态数据，并对所述实时位置和姿态数据进行滤波处理，得到滤波后的位姿数据，包括：

7.根据权利要求1所述的桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述将所述位姿数据与所述优化后的吊装路径数据及所述姿态变化数据进行比较分析，得到控制指令数据，并根据所述控制指令数据对多点吊装系统进行协同控制，包括：

8.一种桥梁预制梁多点同步精准吊装定位装置，用于实现如权利要求1-7中任一项所述的桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法，其特征在于，所述桥梁预制梁多点同步精准吊装定位装置包括：

技术总结
本申请涉及数据处理技术领域，公开了一种桥梁预制梁多点同步精准吊装定位方法及装置。所述方法包括：对三维场景数据进行优化，得到目标环境数据并进行路径规划，得到多点吊装的路径数据，并对路径数据进行优化处理，得到优化后的吊装路径和姿态变化数据；对预制梁进行实时视觉跟踪处理，得到实时位置和姿态数据，并对实时位置和姿态数据进行滤波处理，得到滤波后的位姿数据；将位姿数据与优化后的吊装路径数据及姿态变化数据进行比较分析，得到控制指令数据，并根据控制指令数据对多点吊装系统进行协同控制。本申请能够精确和高效地控制大型预制梁的姿态，提高定位精度，满足快速、高效吊装的需求。

技术研发人员：杜贺军,门海龙,展飞,翁伟,魏增智,金海林,孙运洪,刘海鑫,王立新,周卫东,王斌,刘超
受保护的技术使用者：北京首发承平京平高速公路经营有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6