煤气柜活塞和t挡板的偏移、扭转测量方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法，包括：根据活塞支架顶部设置的N台相机拍摄的第一标记物的图像变化计算出每台相机在光轴垂直方向的第一位移向量；计算由活塞倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量；根据第一位移向量与第二位移向量之差，计算得到由活塞偏移、扭转引起的每台相机的第三位移向量；根据第三位移向量，计算得到活塞的水平方向偏移量、垂直方向偏移量以及扭转角。本发明提供了一种精准在线测量煤气柜活塞和T挡板的偏移、扭转的方法和装置，维护人员可以远程实时掌控煤气柜活塞的运行状况。减少了人工进柜测量次数，提高了煤气柜的维护效率，提升了维护作业的安全性。
【专利说明】
煤气柜活塞和T挡板的偏移、扭转测量方法和装置
技术领域
[0001] 本发明设及煤气柜运行状态检测技术领域，特别是指一种煤气柜活塞和T挡板的 偏移、扭转在线测量方法和装置。
【背景技术】
[0002] 煤气柜是一种可W回收并作为二次能源利用而存储煤气的装置。煤气柜主要由包 括侧板、底板、顶板等部件构成的外部固定不动的壳体，包括活塞、T挡板构成的内部可活动 构件，W及连接侧板与T挡板、T挡板与活塞挡板之间的橡皮膜组成。当煤气柜进行储气时活 塞上升，排气时活塞下降。当活塞在较低位置时，活塞支架与T挡板脱开，活塞支架随活塞一 起上下运动，活塞下降时T挡板与活塞挡板之间的橡皮膜将折叠，活塞上升时T挡板与活塞 挡板之间的橡皮膜将伸展。当活塞上升到一定高度时，T挡板与活塞挡板间橡皮膜将完全展 开，活塞支架与T挡板接触。在此高度W上，T挡板和活塞支架将随活塞一起上下运动，活塞 上升时，侧板与T挡板之间的橡皮膜将伸展；活塞下降时，侧板与T挡板之间的橡皮膜将折 叠。
[0003] 当活塞上下运动时，活塞与煤气柜柜体之间没有任何刚性连接，主要依靠柜内煤 气压力将其支撑。由于在活塞上下运动时可能会发生整个活塞面受力不均的现象，活塞并 不会始终保持水平状态，可能会产生倾斜、偏移、扭转等状况。但活塞的倾斜、偏移、扭转等 状况达到一定程度时，可能会引起煤气柜内煤气过压。严重时还可能引起橡皮膜的撕裂，进 而导致煤气泄漏，造成重大的经济损失和安全隐患。因此，活塞的偏移、扭转在线测量技术 是保证煤气柜安全运行的关键技术。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种煤气柜活塞和T挡板的偏移、扭转 在线测量方法和装置，可W准确的测量煤气柜活塞的偏移、扭转值，且简单易实现、成本低 廉、适合大面积工业推广。
[0005] 为了实现上述目的，现提出如下解决方案：
[0006] -方面，提供一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法，包括：
[0007] 根据活塞支架顶部设置的N台相机拍摄的第一标记物的图像变化计算出每台相机 在光轴垂直方向的第一位移向量Xph;其中，N为大于等于3的整数;所述第一标记物设置在T 挡板及其下方支架上；
[000引计算由所述活塞倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量Xph";
[0009] 根据所述第一位移向量Xph与所述第二位移向量Xph"之差，计算得到由所述活塞偏 移、扭转引起的每台相机的第=位移向量Xph' ；
[0010] 根据所述第S位移向量Xph'，计算得到所述活塞的水平方向偏移量xQ、垂直方向 偏移量yQ W及扭转角曰。
[0011] 优选地，所述根据活塞支架顶部设置的N台相机拍摄的第一标记物的图像变化计 算出每台相机在光轴垂直方向的第一位移向量Xph中，所述第一位移向量却h为所述相机在 光轴垂直方向移动的位移，通过实际测量获得。
[0012]优选地，所述计算由所述活塞倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向 量Xph"中，
[OOU] 所述第二位移向量Xph"由公式Xph" =H(化OS目-丫 sin目)求得，
[0014] 其中，丫为所述活塞倾斜后X轴与水平面夹角;0为所述活塞倾斜后y轴与水平面的 夹角；0为所述相机镜头方向与X轴夹角;H为所述相机的安装位置到所述活塞平面的高度。
[0015] 优选地，所述根据所述第S位移向量却h'，计算得到所述活塞的水平方向偏移量 xQ、垂直方向偏移量yQW及扭转角a中，
「nm" SC;*'库虫CA, k亚韦句移量xQ、垂直方向偏移量yQW及扭转角a的最优解由公式 勺是一个N X 3的矩阵;0为所述相机镜头方向与X轴夹角，R为 所述相机的安装位置到所述活塞中屯、的距离。
[0018] 另外，本发明还提供了一种煤气柜T挡板的偏移、扭转测量方法包括：
[0019] 根据T挡板顶部设置的N台相机拍摄的第二标记物的图像变化计算出每台相机在 光轴垂直方向的第一位移向量却t;其中，N为大于等于3的整数;所述第二标记物设置在所 述煤气柜侧板上；
[0020] 计算由所述T挡板倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量Xpt";
[0021] 根据所述第一位移向量Xpt与所述第二位移向量Xpt"之差，计算得到由所述T挡板 偏移、扭转引起的每台相机的第=位移向量Xpt ' ；
[0022] 根据所述第S位移向量Xpt'，计算得到所述T挡板的水平方向偏移量xQ、垂直方向 偏移量yQ W及扭转角曰。
[0023] 优选地，所述根据T挡板顶部设置的N台相机拍摄的第二标记物的图像变化计算出 每台相机在光轴垂直方向的第一位移向量Xpt中，所述第一位移向量Xpt为所述相机在光轴 垂直方向移动的位移，通过实际测量获得。
[0024] 优选地，所述计算由所述T挡板倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移 向量Xpt"中，
[0025] 所述第二位移向量Xpt"由公式Xpt" =H(化OS目-丫 sin目)求得，
[0026] 其中，丫为所述T挡板倾斜后X轴与水平面夹角;e为所述T挡板倾斜后y轴与水平面 的夹角；0为所述相机镜头方向与X轴夹角;H为所述相机的安装位置到所述T挡板平面的高 度。
[0027] 优选地，所述根据所述第=位移向量Xpt'，计算得到所述T挡板的水平方向偏移量 xQ、垂直方向偏移量yQW及扭转角a中，
[0028] 所沐T巧版的水平方向偏移量XQ、垂直方向偏移量yQ W及扭转角a的最优解由公式
勺是一个N X 3的矩阵;0为所述相机镜头方向与X轴夹角，R为 所述相机的安装位置到所述T挡板中屯、的距离。
[0030] 另外，本发明又提供了一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置，包括：
[0031] N台相机、第一标记物、信号传输链路W及计算模块;其中，N为大于等于3的整数；
[0032] 所述第一标记物设置在T挡板及其下方支架上，设置在所述相机的正前方；
[0033] 所述N台相机设置在所述活塞支架顶部，用W捕捉对应标记物的图像变化，并将结 果通过所述传输链路传送至所述计算模块；
[0034] 所述计算模块接收上述信息，根据所述对应标记物的图像变化得到的第一位移向 量却hW及所述活塞倾斜引起的第二位移向量Xph"，计算得到由所述活塞偏移、扭转引起的 每台相机的第=位移向量Xph' ；
[0035] 其中，所述第S位移向量Xph '包括:所述活塞的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移 量yQW及扭转角曰。
[0036] 另外，本发明又提供了一种煤气柜T挡板的偏移、扭转测量装置，包括：
[0037] N台相机、第二标记物、信号传输链路W及计算模块;其中，N为大于等于3的整数；
[0038] 所述第二标记物设置在所述煤气柜侧板上，设置在所述相机的正前方；
[0039] 所述N台相机设置在所述T挡板顶部，用W捕捉对应标记物的图像变化，并将结果 通过所述传输链路传送至所述计算模块；
[0040] 所述计算模块接收上述信息，根据所述对应标记物的图像变化得到的第一位移向 量却tW及所述T挡板倾斜引起的第二位移向量Xpt",计算得到由所述T挡板偏移、扭转引起 的每台相机的第=位移向量Xph' ；
[0041 ]其中，所述第S位移向量却t '包括:所述T挡板的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏 移量yQW及扭转角曰。
[0042] 本发明的实施例具有W下有益效果：
[0043] 上述方案中，本发明提供了一种精准在线测量煤气柜活塞和T挡板的偏移、扭转的 方法和装置，维护人员可W远程实时掌控煤气柜活塞的运行状况。减少了人工进柜测量次 数，提高了煤气柜的维护效率，提升了维护作业的安全性。可W准确的测量煤气柜活塞的偏 移、扭转值，且简单易实现、成本低廉、适合大面积工业推广。
【附图说明】
[0044] 图1为本发明实施例提供的一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法的步骤流程图；
[0045] 图2为本发明实施例提供的一种煤气柜T挡板的偏移、扭转测量方法的步骤流程 图；
[0046] 图3为本发明实施例提供的一种标记物和相机安装位置关系的示意图；
[0047] 图4为本发明实施例提供的一种活塞偏移、扭转与相机位置变化关系的示意图；
[0048] 图5为本发明实施例提供的一种标记物的样式示意图；
[0049] 图6为本发明实施例提供的相机位置变化计算方法的原理示意图；
[0050] 图7为本发明实施例提供的一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置的结构示意图；
[0051] 图8为本发明实施例提供的一种煤气柜T挡板的偏移、扭转测量装置的结构示意 图；
[0052] 图9为本发明实施例提供的一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置的系统结构示 意图。
【具体实施方式】
[0053] 为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合 附图及具体实施例进行详细描述。
[0054] 本发明的实施例针对现有技术中煤气柜活塞和T挡板运行状态检测不准确或需要 人工测量等的问题，提供一种煤气柜活塞和T挡板的偏移、扭转测量方法和装置。在煤气柜 运行过程中当活塞在初始位置时，记录下活塞上的相机所拍摄到的标记物图像，如果活塞 不发生扭转和偏移，则该相机在水平面上的位置不会改变，由于标记物在垂直方向上看是 相同的，所W该相机拍摄的图像与初始位置的图像没有区别，如果活塞发生了偏移、扭转或 者倾斜，那么该相机在垂直方向的位置也会变化，拍摄的图像与初始位置图像就会不同。通 过对比该相机拍摄的图像与初始位置图像的变化就能计算出该相机相对于初始位置的位 移，从中减去活塞倾斜引起的该相机的位移就得到仅因活塞偏移和扭转引起的该相机的位 移。
[0055] 因此综合活塞上两台（本发明实施例中均W两台相机为例）相机的位移就能求解 出活塞相对于T挡板的偏移和扭转值。同理，当T挡板在初始位置时，记录下T挡板上的相机 所拍摄到的标记物图像，如果T挡板不发生扭转和偏移，则该相机垂直方向的位置不会改 变，由于标记物在垂直方向上看是相同的，所W该相机拍摄的图像与初始位置的图像没有 区别，如果T挡板发生了偏移、扭转或者倾斜，那么该相机在垂直方向的位置也会变化，拍摄 的图像与初始位置图像就会不同。通过对比该相机拍摄的图像与初始位置图像的变化就能 计算出该相机相对于初始位置的位移，从中减去T挡板倾斜引起的该相机的位移就得到仅 因 T挡板偏移和扭转引起的该相机的位移。综合T挡板上两台相机的位移就能求解出T挡板 相对于柜壳的偏移和扭转值。
[0056] 如图1所示，为本发明实施例提供的一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法的步骤 流程图。本发明实施例提供的煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法包括W下步骤：
[0057] SlOl:根据活塞支架顶部设置的N台相机拍摄的第一标记物的图像变化计算出每 台相机在光轴垂直方向的第一位移向量;其中，N为大于等于3的整数;所述第一标记物设置 在T挡板及其下方支架上；
[0058] S102:计算由所述活塞倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量；
[0059] S103:根据所述第一位移向量与所述第二位移向量之差，计算得到由所述活塞偏 移、扭转引起的每台相机的第=位移向量；
[0060] S104:根据所述第=位移向量，计算得到所述活塞的水平方向偏移量、垂直方向偏 移量W及扭转角。
[0061] 优选地，所述设置在活塞顶部的N台相机，本发明实施例中N为大于等于3为例，并 且，相机采用1080P高清防爆网络摄像机，且所述第一标记物G2设置在每台相机正前方。优 选地，本实施例中的所述第一标记物G2采用垂直的黑白条纹样式，如图5所示为本发明实施 例提供的一种标记物的样式示意图，当然也可W采取其他种文案式样，本发明实施例不做 限制。同理，在本发明下一个实施例提供的煤气柜T挡板的偏移、扭转测量方法中，在T挡板 顶部设置N台相机，每台相机正前方同样设置有第二标记物G1。具体地，第二标记物Gl从T挡 板运行最低位置到最高位置通长设置，第一标记物G2从活塞运行最低位置到T支架顶部通 长设置。运样保证活塞和T挡板升降到任何位置相机都能拍摄到标记物。
[0062] 具体地，上述步骤SlOl即根据活塞支架顶部设置的N台相机拍摄的第一标记物的 图像变化计算出每台相机在光轴垂直方向的第一位移向量Xph中，所述第一位移向量Xph为 所述相机在光轴垂直方向移动的位移，通过实际测量获得。
[0063] 具体地，上述步骤102即所述计算由所述活塞倾斜引起的每台相机在镜头切线方 向的第二位移向量Xph"中，
[0064] 所述第二位移向量Xph"由公式Xph" =H(化OS目-丫 sin目)求得，
[0065] 其中，Y为所述活塞倾斜后X轴与水平面夹角;0为所述活塞倾斜后y轴与水平面的 夹角；0为所述相机镜头方向与X轴夹角;H为所述相机的安装位置到所述活塞平面的高度。
[0066] 具体地，上述步骤104即根据所述第S位移向量Xph'，计算得到所述活塞的水平方 向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQW及扭转角a中，
^向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQW及扭转角a的最优解由公式 衣得，
[006引其中，.
3是一个NX3的矩阵;0为所述相机镜头方向与X轴夹角，R为 所述相机的安装位置到所述活塞中屯、的距离。
[0069] 具体地，本发明实施例W测量煤气柜活塞的偏移、扭转为例进行阐述说明。在进行 具体测量时W活塞中屯、为原点建立坐标系〇xyz，x方向可根据活塞结构及操作人员习惯定 义，如指向某个柱列线，y方向与X方向垂直，Z方向是活塞上下升降运动的方向。如图3所示， 为本发明实施例提供的一种标记物和相机安装位置关系的示意图。具体地，在活塞支架顶 部设置两台相机，每台相机的正对面都设置有对应的第一标记物G2,记录下活塞在此初始 位置时相机拍摄标记物的黑白条纹分界线在图像中的坐标值。如果活塞在上下运动过程， 始终沿着Z轴运动，且不发生扭转，那么相机的x，y坐标值将不会改变，所拍摄的标记物图像 也不会变化，如果活塞上下运动过程中发生了偏移和扭转，则可W将活塞的运动等效为在X 方向偏移xQ，y方向偏移yQ，绕平移后的Z轴扭转a后再沿Z轴上下运动，运样相机的x，y坐标 值就会改变，那么拍摄的标记物的黑白条纹分界线在图像中的坐标就会变化。根据坐标的 变化可W计算出任意一台相机在其镜头方向和镜头切线方向偏移量，也可W通俗的理解为 相机前后方向和左右横移方向的偏移量化和Xp。
[0070] 具体地，相机的成像原理通过使用简化透视模型来表示，如图4所示，为本发明实 施例提供的一种活塞偏移、扭转与相机位置变化关系的示意图。如图4中I为视点（可W理解 为透镜中屯、），H为相机成像平面，Io垂直于平面H，Io为相机镜头光轴方向，其垂直方向为镜 头切线方向，Io的长度为焦距，A、B、C为标记物黑白分界在水平剖面的投影，其与视点I连线 交成像平面H于a、b、c，因此a、b、c即为A、B、C的像。因为第一标记物G2是固定不动的，即A、B、 C是静止的，且AC、BC、AB的距离已知。相机可W前后左右平移，如附图4所示相机从点K初始 位置点)移动至点I >，在其光轴方向上移动了化h，在光轴垂直方向上移动了Xph，由于相机安 装的平斤干标巧物平而。所W像平而平斤干AR.那么根据=角形相似关系
[0071] 川
[0072]
[007引 （引
[0074] 如图6所示，为本发明实施例提供的相机位置变化计算方法的原理示意图。如果活 塞在X方向偏移xQ，y方向偏移yQ，绕平移后的Z轴扭转a后，相机从点P移动到了点，经过推 导求得因为活窠偏巧扭转引起的相机在其镜头的切线方向的偏移量Xph '为：
[0075] (3；
[0076] 其中A(0，R)被称作该相机活塞偏移扭转到相机横移的转换矩阵，它是一个1X3的 矩阵，e为相机镜头方向与X轴夹角，R表示相机安装位置到活塞中屯、的距离。由于相机安装 在活塞支架顶部，活塞倾斜也会引起相机的横移，所W有必要考虑活塞倾斜引起的相机横 移量的变化。如果相机的安装位置距离活塞底部的高度为H，活塞倾斜后X轴与水平面夹角 为丫，y轴与水平面的夹角为e(运两个角度可W通过活塞倾斜测量装置测得），经过推导可 W得到活塞倾斜引起的相机在其镜头的切线方向的偏移量Xph"为：
[0077] Xph" =H(化OS目-丫 sin目）（4)
[007引相机的实际横移量Xph为Xph '与Xph"叠加产生即
[0079] Xi)h=Xph'+Xph'' (5)
[0080] 在公式（3)(4) (5)可见xQ、yQ、a是未知数，X化是已知的，需要求解运个S个未知 数，至少需要S台相机的观测数据，如果设置更多的相机，则可W构成冗余方程组，可W使 用最小二乘法求出xQ、y Q、a的最优解。
[0081] 具体地，在实际操作过程中如果活塞上安装有N台相机，先根据相机拍摄的图像变 化计算每台相机的Xph，使用公式(4)计算出每台相机的Xph"，然后计算出Xph' =Xph-Xph"，接 下来将公式(3)扩展成N台相机的矩阵形式为
[0082] ㈱
[0083] 定义活塞到N台相机横移的转移矩P
A为NX 3矩阵，则可W计算出 活塞偏移距离离xQ、yQ、扭转角a的最优解为：
[008^
[0085]同理，测量T挡板的偏移和扭转的原理与方法与测量活塞偏移扭转的原理和方法 类似。如图2所示，为本发明实施例提供的一种煤气柜T挡板的偏移、扭转测量方法的步骤流 程图。本发明实施例提供的煤气柜T挡板的偏移、转转测量方法包括:S201:根据T挡板顶部 设置的N台相机拍摄的第二标记物的图像变化计算出每台相机在光轴垂直方向的第一位移 向量Xpt;其中，N为大于等于3的整数;所述第二标记物设置在所述煤气柜侧板上；S202:计 算由所述T挡板倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量Xpt" ;S203:根据所述 第一位移向量Xpt与所述第二位移向量Xpt"之差，计算得到由所述T挡板偏移、扭转引起的每 台相机的第S位移向量Xpt' ；S204:根据所述第S位移向量Xpt'，计算得到所述T挡板的水平 方向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQW及扭转角曰。
[0086] 先根据T挡板上相机拍摄的第二标记物Gl的图像变化计算每台相机的第一位移向 量却t，再计算出相机因 T挡板倾斜引起的的第S位移量Xpt"，然后计算相机因 T挡板偏移扭 转引起的第二位移量却t'=却t-却t"，最后利用T挡板上两台相机的位移量，参照公式（9) (10)计算出T挡板的偏移量xQ、yQ及扭转角，在此不进行寶述。
[0087] 优选地，如图7所示，为本发明实施例提供的一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量装 置的结构示意图。本发明实施例提供的一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置，包括:第一 标记物701、N台相机702、信号传输链路703W及计算模块704;其中，N为大于等于3的整数； 所述第一标记物701，设置在T挡板及其下方支架上在每台所述N台相机702的正前方;所述N 台相机702设置在所述活塞支架顶部，用W捕捉所述第一标记物701的图像变化，并将结果 通过所述传输链路703传送至所述计算模块704;所述计算模块704接收上述信息，根据所述 第一标记物701的图像变化得到的第一位移向量W及所述活塞倾斜引起的第二位移向量， 计算得到由所述活塞偏移、扭转引起的每台相机的第=位移向量;其中，所述第=位移向量 包括:所述活塞的水平、垂直方向偏移量W及扭转角。
[0088] 优选地，本发明实施例W分析计算机作为计算模块704进行说明，但并不W此为 限。所述传输链路703包括：W太网交换机、网线电缆、光纤;相机与W太网交换机通过网线 电缆相连;分析计算机与W太网交换机通过网线电缆相连；W太网交换机之间通过光纤相 连。
[0089] 优选地，如图8所示，为本发明实施例提供的一种煤气柜T挡板的偏移、扭转测量装 置的结构示意图。本发明实施例提供的一种煤气柜T挡板的偏移、扭转测量装置，包括:第二 标记物801、N台相机702、信号传输链路703W及计算模块704;其中，N为大于等于3的整数； 所述第二标记物801，设置在所述煤气柜侧板上在每台所述多个相机702的正前方;所述N台 相机702设置在所述T挡板顶部，用W捕捉所述第二标记物801的图像变化，并将结果通过所 述传输链路703传送至所述计算模块704;所述计算模块704接收上述信息，根据所述第二标 记物801的图像变化得到的第一位移向量W及所述T挡板倾斜引起的第二位移向量，计算得 到由所述T挡板偏移、扭转引起的每台相机的第=位移向量;其中，所述第=位移向量包括： 所述T挡板的水平、垂直方向偏移量W及扭转角。优选地，本发明实施例装置中的传输方式 与上述实施例中的煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置相类似，因此不再进行寶述。
[0090] 如图9所示，为本发明实施例提供的一种煤气柜活塞和T挡板的偏移、扭转测量装 置的系统结构示意图。本发明实施例提供的系统由安装在煤气柜侧板和T挡板及其下方支 架上的多组标记物，W及对应的活塞支架顶部的两台相机，T挡板顶部的两台相机，放置在 远程操作室的分析计算机及信号传输链路中的光纤交换机、图像服务器等组成。具体地，传 输链路包括W太网交换机、网线电缆、光纤等部件。相机与W太网交换机之间通过网线连 接，分析计算机与交换机之间通过网线连接，两台交换机之间通过光纤连接，形成相机-交 换机-交换机-分析计算机的信息传输通道。相机拍摄的标记物图像通过该信息通道传输至 分析计算机。分析计算机上的专用软件程序按照本发明所述的方法对相机拍摄的图像进行 处理，得到活塞和T挡板的偏移和扭转值。
[0091] 综上所述，本发明提供的精准在线测量煤气柜活塞和T挡板偏移、扭转的方法和装 置，维护人员可W远程实时掌控煤气柜活塞和T挡板的运行状况。减少了人工进柜测量次 数，提高了煤气柜的维护效率，提升了维护作业的安全性。可W准确的测量煤气柜活塞和T 挡板的偏移、扭转值，且简单易实现、成本低廉、适合大面积工业推广。
[0092] 此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块，W便更加特别地强调其实现方 式的独立性。
[0093] 本发明实施例中，模块可W用软件实现，W便由各种类型的处理器执行。举例来 说，一个标识的可执行代码模块可W包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例 来说，其可W被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地 位于一起，而是可W包括存储在不同物理上的不同的指令，当运些指令逻辑上结合在一起 时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。
[0094] 实际上，可执行代码模块可W是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可W分布 在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，W及跨越多个存储器设备分布。同样地，操 作数据可W在模块内被识别，并且可W依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类 型的数据结构内。所述操作数据可W作为单个数据集被收集，或者可W分布在不同位置上 (包括在不同存储设备上），并且至少部分地可W仅作为电子信号存在于系统或网络上。
[0095] 在模块可W利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所W可W W软件实现 的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可W搭建对应的硬件电路来实现对应 的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者口阵列W及诸如逻辑忍 片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可W用可编程硬件设备，诸如 现场可编程口阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。
[0096] 在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺 序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也 在本发明的保护范围之内。
[0097] W上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可W作出若干改进和润饰，运些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法，其特征在于，包括： 根据活塞支架顶部设置的N台相机拍摄的第一标记物的图像变化计算出每台相机在光 轴垂直方向的第一位移向量Xph;其中，N为大于等于3的整数;所述第一标记物设置在T挡板 及其下方支架上； 计算由所述活塞倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量Xph" ； 根据所述第一位移向量Xph与所述第二位移向量Xph"之差，计算得到由所述活塞偏移、 扭转引起的每台相机的第三位移向量Xph' ； 根据所述第三位移向量Xph '，计算得到所述活塞的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移量 yQ以及扭转角α。2. 根据权利要求1所述的煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法，其特征在于，所述根据活 塞支架顶部设置的Ν台相机拍摄的第一标记物的图像变化计算出每台相机在光轴垂直方向 的第一位移向量Xph中，所述第一位移向量Xph为所述相机在光轴垂直方向移动的位移，通过 实际测量获得。3. 根据权利要求2所述的煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法，其特征在于，所述计算由 所述活塞倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量Xph"中， 所述第二位移向量Xph"由公式Xph" =H(0cos0- γ sin9)求得， 其中，γ为所述活塞倾斜后x轴与水平面夹角；β为所述活塞倾斜后y轴与水平面的夹 角；Θ为所述相机镜头方向与X轴夹角;Η为所述相机的安装位置到所述活塞平面的高度。4. 根据权利要求3所述的煤气柜活塞的偏移、扭转测量方法，其特征在于，所述根据所 述第三位移向量Xph'，计算得到所述活塞的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQ以及扭 转角α中， 所述活塞的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQ以及扭转角α的最优解由公式 农得，L ΛΙτ'!,Ν」 其牛为是一个ΝΧ3的矩阵；Θ为所述相机镜头方向与X轴夹角，R为所述 相机的安装位置到所述活塞中心的距离。5. -种煤气柜Τ挡板的偏移、扭转测量方法，其特征在于，包括： 根据Τ挡板顶部设置的Ν台相机拍摄的第二标记物的图像变化计算出每台相机在光轴 垂直方向的第一位移向量Xpt;其中，Ν为大于等于3的整数;所述第二标记物设置在所述煤 气柜侧板上； 计算由所述T挡板倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量Xpt"； 根据所述第一位移向量Xpt与所述第二位移向量Xpt"之差，计算得到由所述T挡板偏移、 扭转引起的每台相机的第三位移向量Xpt' ； 根据所述第三位移向量Xpt'，计算得到所述T挡板的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移 量yQ以及扭转角α。6. 根据权利要求5所述的煤气柜Τ挡板的偏移、扭转测量方法，其特征在于，所述根据Τ 挡板顶部设置的Ν台相机拍摄的第二标记物的图像变化计算出每台相机在光轴垂直方向的 第一位移向量Xpt中，所述第一位移向量Xpt为所述相机在光轴垂直方向移动的位移，通过实 际测量获得。7. 根据权利要求6所述的煤气柜T挡板的偏移、扭转测量方法，其特征在于，所述计算由 所述T挡板倾斜引起的每台相机在镜头切线方向的第二位移向量Xp t"中， 所述第二位移向量Xpt"由公式Xpt" =H(Pcos0- γ sin9)求得， 其中，γ为所述T挡板倾斜后x轴与水平面夹角;β为所述T挡板倾斜后y轴与水平面的夹 角；Θ为所述相机镜头方向与X轴夹角;Η为所述相机的安装位置到所述T挡板平面的高度。8. 根据权利要求7所述的煤气柜Τ挡板的偏移、扭转测量方法，其特征在于，所述根据所 述第三位移向量Xpt'，计算得到所述Τ挡板的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQ以及扭 转角α中， 所述Τ挡板的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQ以及扭转角α的最优解由公式求得， 其中&是一个ΝΧ3的矩阵；Θ为所述相机镜头方向与X轴夹角，R为所述 相机的安装位置到所述T挡板中心的距离。9. 一种煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置，其特征在于，包括： N台相机、第一标记物、信号传输链路以及计算模块;其中，N为大于等于3的整数； 所述第一标记物设置在T挡板及其下方支架上，设置在所述相机的正前方； 所述N台相机设置在所述活塞支架顶部，用以捕捉对应标记物的图像变化，并将结果通 过所述传输链路传送至所述计算模块； 所述计算模块接收上述信息，根据所述对应标记物的图像变化得到的第一位移向量Xph 以及所述活塞倾斜引起的第二位移向量Xph"，计算得到由所述活塞偏移、扭转引起的每台 相机的第三位移向量Xph' ； 其中，所述第三位移向量Xph'包括:所述活塞的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQ 以及扭转角α。10. -种煤气柜Τ挡板的偏移、扭转测量装置，其特征在于，包括： Ν台相机、第二标记物、信号传输链路以及计算模块;其中，Ν为大于等于3的整数； 所述第二标记物设置在所述煤气柜侧板上，设置在所述相机的正前方； 所述Ν台相机设置在所述Τ挡板顶部，用以捕捉对应标记物的图像变化，并将结果通过 所述传输链路传送至所述计算模块； 所述计算模块接收上述信息，根据所述对应标记物的图像变化得到的第一位移向量Xpt 以及所述T挡板倾斜引起的第二位移向量Xpt"，计算得到由所述T挡板偏移、扭转引起的每 台相机的第三位移向量Xph' ； 其中，所述第三位移向量Xpt '包括:所述T挡板的水平方向偏移量xQ、垂直方向偏移量yQ 以及扭转角α。
【文档编号】G01B11/26GK105953732SQ201610303308
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】叶理德, 蔡炜, 欧燕
【申请人】中冶南方工程技术有限公司