1 天津科技大学电子信息与自动化学院，天津 300222
2 天津恒度量子精密仪器技术有限公司，天津 300384
针对直线顶管掘进机在掘进导向中所面临的响应速度慢、成本高的问题，提出了一种基于双相机靶标的实时位姿测量方法。利用对向安装的两个工业相机及两块感光成像屏组成测量标靶，并辅以一道已知空间方位信息的指示激光。所提方法利用光斑图像分析处理、标定网格检索以及欧拉角解算技术，可完成掘进机相对计划线在工程坐标系下水平/垂直偏差的测量，进而实现导向。实验结果表明，所提双相机标靶的方位角重复性测量精度优于0.03°、绝对测量误差小于0.05°、水平/垂直偏差测量误差小于3 mm，完全满足直线顶管掘进机实时精确导向需求。
视觉光学 视觉测量 直线顶管导向 双相机标靶 位姿测量 激光与光电子学进展
2022, 59(4): 0433001
1 天津科技大学电子信息与自动化学院, 天津 300222
2 天津恒度量子精密仪器技术有限公司, 天津 300384
针对现有双护盾硬岩隧道掘进机(TBM)导向系统中前盾/支撑盾位姿测量方法普遍存在的结构复杂、可靠性差、成本高和精度低的问题,提出了一种基于工业相机和异形主动标靶进行非接触快速测量的新方法,利用机器视觉、空间位姿变换及多传感器融合/标定等技术,可以实现在强振动掘进状态下对双护盾TBM进行稳定导向的功能。实验结果表明,本文所提方法可实现前盾/支撑盾六自由度空间位姿的高性能测量,测量频率不低于20 Hz,盾构机特征点静态坐标测量误差小于5 mm@(3 m×2 m×6 m),动态坐标测量误差小于10 mm@(振幅为3 mm,频率为20 Hz),可以应用在双护盾TBM导向系统中。
机器视觉 非接触测量 双护盾导向 异形标靶 多传感器融合 激光与光电子学进展
2021, 58(24): 2415001
