CN109798867B - 一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法及装置，首先，对相机的姿态进行标定，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵；在跨越式清洗车行驶过程中，实时确定当前的待清洗定日镜，并计算待清洗定日镜的水平角和方位角；基于待清洗定日镜的水平角和方位角，判断待清洗定日镜的姿态是否异常。本发明根据定日镜表面特征信息对定日镜当前姿态进行高精度高效率的检测，有效防止跨越式清洗车与异常定日镜发生碰撞，保证跨越式清洗车自动化完成定日镜的清洗工作。
Description
技术领域
本发明涉及定日镜姿态检测领域，特别涉及一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法及装置。
背景技术
在能源领域，太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，在太阳能发电领域，太阳能发电方式有光伏发电和光热发电两种。随着科学技术的发展，特别是计算机控制技术的兴起，太阳能热发电技术成为了光伏发电技术之后的新兴太阳能利用技术。塔式太阳能热发电是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳直射光的能量聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，以蒸汽驱动汽轮机发电。
塔式太阳能热发电是采用大量的定日镜将太阳光聚集到一个装在塔顶的吸热器上,通过加热里面的流体推动涡轮转动来发电。其中，定日镜的镜面的清洁度，作为投射到吸热器上能量的正比例因子，直接关系整个电厂的经济性。
而使用跨越式清洗车对定日镜进行清洗时，需要实时对前方即将清洗的定日镜的姿态进行判断，防止姿态异常的定日镜与清洗车发生碰撞，造成定日镜或清洗车的损坏，目前对定日镜姿态的计算方式通常是采样激光周期性扫描或定日镜定点投射光斑的方法，这些方法的局限性在于实时性较差并且需要定日镜转向特定角度进行检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法及装置，实时检测定日镜姿态是否异常，以防止跨越式清洗车与异常定日镜发生碰撞，保证跨越式清洗车自动化完成定日镜的清洗工作。
为了解决上述问题，本发明提供了一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法，将相机安装于跨越式清洗车上，按照如下步骤检测跨越式清洗车前方的待清洗定日镜的姿态是否异常：
S1.对所述相机的姿态进行标定，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵；
S2.在所述跨越式清洗车行驶过程中，实时确定当前的待清洗定日镜并计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角；
S3.基于所述水平角和方位角，判断所述待清洗定日镜的姿态是否异常；
其中，在所述S1中，确定所述相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵的具体步骤如下：
S11.将所述跨越式清洗车行驶至合适位置，根据定日镜的尺寸确定相机参数、安装位置和安装角度，使所述相机视野内同时包括4根定日镜立柱；
S12.获取当前的所述跨越式清洗车的GPS坐标、航向角、俯仰角和横滚角，将所述跨越式清洗车的起始方向向量依次绕z轴旋转横滚角角度、绕x轴旋转
角度、绕z轴旋转
角度，旋转过程对应的旋转变换矩阵即为当前的跨越式清洗车的姿态矩阵；
S13.将所述相机的起始方向向量转至将所述相机的视轴方向向量，该旋转变换过程对应的旋转变换矩阵即为当前的相机视轴的姿态矩阵；
S14.基于所述跨越式清洗车的姿态矩阵和相机视轴的姿态矩阵，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵＝跨越式清洗车的姿态矩阵的逆*相机视轴的姿态矩阵；
在所述S2中，所述待清洗定日镜的水平角和方位角的计算方法具体如下：
S21.确定所述待清洗定日镜的角点的图像坐标：通过图像处理技术识别所述待清洗定日镜的4个角点的图像坐标，依次为第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标；
S22.确定所述待清洗定日镜的角点相机坐标位置向量：角点图像坐标转换至相机坐标系中，将所述第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标转换得到第一角点相机坐标、第二角点相机坐标、第三角点相机坐标和第四角点相机坐标；角点相机坐标转换为相应的位置向量：转换得到第一角点相机坐标位置向量、第二角点相机坐标位置向量、第三角点相机坐标位置向量和第四角点相机坐标位置向量；
S23.基于所述相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵，将相机坐标位置向量转换为相机指向角点向量：将所述第一角点相机坐标位置向量、第二角点相机坐标位置向量、第三角点相机坐标位置向量和第四角点相机坐标位置向量转换得到相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量和相机指向第四角点向量；
S24.确定所述相机指向角点距离：基于相机指向角点向量、当前的相机坐标和预先存储的所述待清洗定日镜的坐标，根据公式
分别计算相机指向每个角点距离，其中，相机指向定日镜的向量＝预先存储的所述待清洗定日镜的坐标-当前的相机坐标，W为定日镜宽度，L为定日镜长度；
S25.确定角点坐标：基于所述相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量、相机指向第四角点向量、相机指向每个角点距离和当前的相机坐标，确定第一角点坐标、第二角点坐标、第三角点坐标和第四角点坐标；
S26.根据所述待清洗定日镜的任意两个角点坐标，计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角。
较佳地，在所述S26中，选取所述待清洗定日镜宽边上的两个角点坐标，计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角。
较佳地，在所述S3中，如果所述待清洗定日镜的实际水平角或方位角与预先存储的定日镜水平角或方位角角度偏差超过5度，则认为所述待清洗定日镜姿态异常。
较佳地，在所述S2中，确定所述待清洗定日镜的方法具体为：将所述跨越式清洗车行驶至合适位置，使所述相机视野内包括一面完整的定日镜，该定日镜即为待清洗定日镜。
较佳地，在所述S12中，所述跨越式清洗车的起始方向向量为(0,0,1)。
较佳地，在所述S13中，所述相机的起始方向向量为(0,0,1)。
较佳地，在所述S13中，确定所述相机的视轴方向向量的方法具体为：通过所述相机位置，将所述相机视野内同时包括的4根定日镜立柱的图像坐标投影到一水平面，根据4个定日镜立柱的图像坐标及其对应的在所述水平面上的4个投影坐标，建立透视变换矩阵；将所述图像的中心坐标点通过所述透视变换矩阵转换至所述水平面，得到所述图像的中心坐标点在所述水平面上的中心投影坐标，所述中心投影坐标对应的位置向量即为所述相机的视轴方向向量。
较佳地，所述S22中，将图像坐标转换至相机坐标系中的方法具体为：将任一图像坐标Pl(xl,yl)通过如下公式转换为相机坐标Ps(xs,ys.zs)，且相应的相机坐标位置向量为vs(xs,ys,zs)：
其中，DPX为X方向的像元尺寸，DPY为Y方向的像元尺寸，Pctl(xctl,yctl)为图像中心坐标，F为相机焦距。
较佳地，在所述S23中，根据公式：相机指向角点向量的转置＝当前的跨越式清洗车的姿态矩阵*相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵*相机坐标位置向量的转置，将相机坐标位置向量转换为相机指向角点的向量。
本发明还提供了一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测装置，包括相机、计算机，其中，
所述相机通过一安装支架安装于跨越式清洗车上，所述相机的主光轴指向跨越式清洗车前方，所述相机将采集的图像数据传输给所述计算机；
所述计算机根据所述相机采集的图像对所述相机的姿态进行标定，实时确定待清洗定日镜并计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角，以确定所述待清洗定日镜的姿态是否异常。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
1、本发明根据定日镜表面特征信息对定日镜当前姿态进行高精度高效率的检测，有效防止跨越式清洗车与异常定日镜发生碰撞，保证跨越式清洗车自动化完成定日镜的清洗工作。
2、本发明通过在跨越式清洗车运行过程中实时判断相机视野内定日镜姿态，保障跨越式清洗车稳定完成自动清洗工作。
3、本发明能对定日镜各种姿态进行识别判断，无需定日镜转向特定姿态，可满足环形镜场不同半径的检测需求。
4、本发明受环境影响较小，可在夜间稳定运行，保障跨越式清洗车在夜间也能完成自动清洗工作。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1为本发明实施例跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法示意图；
图2为本发明实施例跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测装置示意图；
图3为本发明实施例确定相机的视轴方向向量的示意图；
图4为本发明实施例确定角点坐标的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明提供的一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法及装置进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
实施例一
请参考图1，本发明提供了一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法，将相机安装于跨越式清洗车上，按照如下步骤检测跨越式清洗车前方的待清洗定日镜的姿态是否异常：
S1.对所述相机的姿态进行标定，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵；
作为一种实施例，确定所述相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵的具体步骤如下：
S11.将所述跨越式清洗车行驶至合适位置，根据定日镜的尺寸确定相机参数、安装位置和安装角度，使所述相机视野内同时包括4根定日镜立柱；
S12.获取当前的所述跨越式清洗车的GPS坐标、航向角、俯仰角和横滚角，将所述跨越式清洗车的起始方向向量依次绕z轴旋转横滚角角度、绕x轴旋转
角度、绕z轴旋转
角度，旋转过程对应的旋转变换矩阵即为当前的跨越式清洗车的姿态矩阵,记为Rw；其中，旋转正负号由实际航向角决定；
本实施例中，所述跨越式清洗车的起始方向向量为(0,0,1)。
S13.将所述相机的起始方向向量转至将所述相机的视轴方向向量，该旋转变换过程对应的旋转变换矩阵即为当前的相机视轴的姿态矩阵，记为Rc；
本实施例中，所述相机的起始方向向量为(0,0,1)；
请参考图3，本实施例中，确定所述相机的视轴方向向量的方法具体为：通过所述相机位置，将所述相机视野内同时包括的4根定日镜立柱的图像坐标投影到一水平面，根据4个定日镜立柱的图像坐标及其对应的在所述水平面上的4个投影坐标，建立透视变换矩阵；将所述图像的中心坐标点通过所述透视变换矩阵转换至所述水平面，得到所述图像的中心坐标点在所述水平面上的中心投影坐标，所述中心投影坐标对应的位置向量即为所述相机的视轴方向向量。
S14.基于所述跨越式清洗车的姿态矩阵和相机视轴的姿态矩阵，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵＝跨越式清洗车的姿态矩阵的逆*相机视轴的姿态矩阵，相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵记为Rcw，所以
由于相机和跨越式清洗车的相对位置并没有改变，所以相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵也保持不变，在后续实时进行定日镜异常姿态检测时可直接使用该相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵Rcw；
进一步地，在对相机的姿态进行标定的同时计算出相机与跨越式清洗车的位置差，由于相机和跨越式清洗车的相对位置并没有改变，所以相机与跨越式清洗车的位置差也保持不变，在后续实时进行定日镜异常姿态检测时可直接使用该位置差。
计算相机与跨越式清洗车的位置差的方法具体为：使用载波相位差分技术测量当前的相机坐标，结合跨越式清洗车的GPS坐标(将跨越式清洗车的GPS坐标转换为世界坐标)，由于测量的相机坐标即为世界坐标，所以，相机坐标与跨越式清洗车的世界坐标的差值即为相机与跨越式清洗车的位置差。
S2.在所述跨越式清洗车行驶过程中，实时确定当前的待清洗定日镜并计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角；
作为一种实施例，确定所述待清洗定日镜的方法具体为：将所述跨越式清洗车行驶至合适位置，使所述相机视野内包括一面完整的定日镜，该定日镜即为待清洗定日镜。
作为一种实施例，所述待清洗定日镜的水平角和方位角的计算方法具体如下：
S21.确定所述待清洗定日镜的角点的图像坐标：通过图像处理技术识别所述待清洗定日镜的4个角点的图像坐标，依次为第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标，依次记为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)、P4(x4,y4)；
S22.确定所述待清洗定日镜的角点相机坐标位置向量：将角点图像坐标转换至相机坐标系中，所述第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标转换得到第一角点相机坐标Pc1(xc1,yc1,zc1)、第二角点相机坐标Pc2(xc2,yc2,zc2)、第三角点相机坐标Pc3(xc3,yc3,zc3)和第四角点相机坐标Pc4(xc4,yc4,zc4)；角点相机坐标转换为相应的位置向量：转换得到第一角点相机坐标位置向量Vc1(xc1,yc1,zc1)、第二角点相机坐标位置向量Vc2(xc2,yc2,zc2)、第三角点相机坐标位置向量Vc3(xc3,yc3,zc3)和第四角点相机坐标位置向量Vc4(xc4,yc4,zc4)；
作为一种实施例，将图像坐标转换至相机坐标系中的方法具体为：将任一图像坐标Pl(xl,yl)通过如下公式转换为相机坐标Pc(xc,yc.zc)，且相应的相机坐标位置向量为vc(xc,yc,zc)：
其中，DPX为X方向的像元尺寸，DPY为Y方向的像元尺寸，Pctl(xctl,yctl)为图像中心坐标，F为相机焦距。
根据上述公式，将第一角点图像坐标P1(x1,y1)、第二角点图像坐标P2(x2,y2)、第三角点图像坐标P3(x3,y3)和第四角点图像坐标P4(x4,y4)依次转换成第一角点相机坐标Pc1(xc1,yc1,zc1)、第二角点相机坐标Pc2(xc2,yc2,zc2)、第三角点相机坐标Pc3(xc3,yc3,zc3)和第四角点相机坐标Pc4(xc4,yc4,zc4)；并进一步转换为相应的位置向量：第一角点相机坐标位置向量Vc1(xc1,yc1,zc1)、第二角点相机坐标位置向量Vc2(xc2,yc2,zc2)、第三角点相机坐标位置向量Vc3(xc3,yc3,zc3)和第四角点相机坐标位置向量Vc4(xc4,yc4,zc4)。
S23.基于所述相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵Rcw，将相机坐标位置向量转换为相机指向角点向量：将所述第一角点相机坐标位置向量、第二角点相机坐标位置向量、第三角点相机坐标位置向量和第四角点相机坐标位置向量转换得到相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量和相机指向第四角点向量；
本实施例中，根据公式：相机指向角点向量的转置＝当前的跨越式清洗车的姿态矩阵*相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵*相机坐标位置向量的转置，将相机坐标位置向量转换为相机指向角点的向量；
具体地，相机指向第一角点向量为
相机指向第二角点向量为
相机指向第三角点向量为
和相机指向第四角点向量为
记计算后的各相机指向角点向量为
和
其中，R'w为当前的跨越式清洗车的姿态矩阵；
本实施例中，进一步将相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量和相机指向第四角点向量均转换为单位向量，得到相机指向第一角点单位向量
相机指向第二角点单位向量
相机指向第三角点单位向量
和相机指向第四角点单位向量
S24.请参考图4，确定所述相机指向角点距离：基于相机指向角点向量、当前的相机坐标和预先存储的所述待清洗定日镜的坐标，根据公式
分别计算相机指向第一角点的距离k1，相机指向第二角点的距离k2，相机指向第三角点的距离k3，相机指向第四角点的距离k4；其中，W为定日镜宽度，L为定日镜长度，相机指向定日镜的向量Vmc(xmc，ymc，zmc)＝预先存储的所述待清洗定日镜的坐标Pm(xm，ym，zm)-当前的相机坐标Pc(xc，yc，zc)，即
当前的相机坐标的计算方法具体为：首先，获取清洗车当前的GPS坐标，并转换成世界坐标，然后，清洗车的世界坐标加上相机姿态标定时计算获得的相机与跨越式清洗车的位置差。
S25.确定角点坐标：基于所述相机指向第一角点单位向量
相机指向第二角点单位向量
相机指向第三角点单位向量
和相机指向第四角点单位向量
相机指向第一角点的距离k1，相机指向第二角点的距离k2，相机指向第三角点的距离k3，相机指向第四角点的距离k4和当前的相机坐标Pc(xc，yc，zc)，确定第一角点坐标、第二角点坐标、第三角点坐标和第四角点坐标；
请继续参考图4，以计算第一角点坐标为例进行讲解，假设第一角点坐标为Pap1(xap1，yap1，zap1)，则
即
根据以上公式计算确定第一角点坐标Pap1(xap1，yap1，zap1)；同理，计算确定第二角点坐标Pap2(xap2，yap2，zap2)、第三角点坐标Pap3(xap3，yap3，zap3)和第四角点坐标Pap4(xap4，yap4，zap4)。
S26.根据定日镜宽边上的两个角点坐标，计算定日镜的水平角和方位角。
作为一种实施例，选取定日镜宽边上的两个角点坐标计算定日镜的水平角和方位角。
具体地，假设选取第一角点坐标Pap1(xap1，yap1，zap1)和第二角点坐标Pap2(xap2，yap2，zap2)进行计算：首先，计算第一角点坐标和第二角点坐标的实际距离
和第一角点坐标和第二角点坐标在水平面上的投影距离
则待清洗定日镜的水平角
方位角
S3.基于所述水平角和方位角，判断所述待清洗定日镜的姿态是否异常。
作为一种实施例，如果所述待清洗定日镜的实际水平角或方位角与预先存储的定日镜水平角或方位角角度偏差超过5度，则认为所述待清洗定日镜姿态异常。
具体地，在定日镜安装时即测量其水平角和方位角，跨越式清洗车存储有所有定日镜的水平角和方位角，如果检测的水平角与预先存储的水平角角度偏差超过5度或者检测的方位角与预先存储的方位角角度偏差超过5度，则认为定日镜的姿态是异常的。
实施例二
请参考图2，本发明还提供了一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测装置，包括相机、计算机，其中，
所述相机通过一安装支架安装于跨越式清洗车上，所述相机的主光轴指向跨越式清洗车前方，所述相机将采集的图像数据传输给所述计算机；
所述计算机根据所述相机采集的图像对所述相机的姿态进行标定，实时确定待清洗定日镜并计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角，以确定所述待清洗定日镜的姿态是否异常。
本实施例中对所述相机的姿态进行标定、计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角，以确定所述待清洗定日镜的姿态是否异常的具体方法请参考实施例一的具体描述，此处不再赘述。
作为一种实施例，所述相机采用热成像红外相机。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测方法，其特征在于，将相机安装于跨越式清洗车上，按照如下步骤检测跨越式清洗车前方的待清洗定日镜的姿态是否异常：
S1.对所述相机的姿态进行标定，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵；
S2.在所述跨越式清洗车行驶过程中，实时确定当前的待清洗定日镜并计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角；
S3.基于所述水平角和方位角，判断所述待清洗定日镜的姿态是否异常；
其中，在所述S1中，对所述相机的姿态进行标定，确定所述相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵的具体步骤如下：
S11.将所述跨越式清洗车行驶至合适位置，根据定日镜的尺寸确定相机参数、安装位置和安装角度，使所述相机视野内同时包括4根定日镜立柱；
S12.获取当前的所述跨越式清洗车的GPS坐标、航向角、俯仰角和横滚角，将所述跨越式清洗车的起始方向向量依次绕y轴旋转横滚角角度、绕x轴旋转
加上俯仰角角度、绕z轴旋转
减去航向角角度，旋转过程对应的旋转变换矩阵即为当前的跨越式清洗车的姿态矩阵；
S13.将所述相机的起始方向向量转至所述相机的视轴方向向量，该旋转变换过程对应的旋转变换矩阵即为当前的相机视轴的姿态矩阵；
S14.基于所述跨越式清洗车的姿态矩阵和相机视轴的姿态矩阵，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵＝跨越式清洗车的姿态矩阵的逆*相机视轴的姿态矩阵；
在所述S2中，所述待清洗定日镜的水平角和方位角的计算方法具体如下：
S21.确定所述待清洗定日镜的角点的图像坐标：通过图像处理技术识别所述待清洗定日镜的4个角点的图像坐标，依次为第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标；
S22.确定所述待清洗定日镜的角点相机坐标位置向量：角点图像坐标转换至相机坐标系中，将所述第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标转换得到第一角点相机坐标、第二角点相机坐标、第三角点相机坐标和第四角点相机坐标；角点相机坐标转换为相应的位置向量：转换得到第一角点相机坐标位置向量、第二角点相机坐标位置向量、第三角点相机坐标位置向量和第四角点相机坐标位置向量；
S23.基于所述相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵，将相机坐标位置向量转换为相机指向角点向量：将所述第一角点相机坐标位置向量、第二角点相机坐标位置向量、第三角点相机坐标位置向量和第四角点相机坐标位置向量转换得到相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量和相机指向第四角点向量；
S24.确定所述相机指向角点距离：基于相机指向角点向量、当前的相机坐标和预先存储的所述待清洗定日镜的坐标，根据公式
分别计算相机指向每个角点距离，其中，相机指向定日镜的向量＝预先存储的所述待清洗定日镜的坐标-当前的相机坐标，W为定日镜宽度，L为定日镜长度；
S25.确定角点坐标：基于所述相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量、相机指向第四角点向量、相机指向每个角点距离和当前的相机坐标，确定第一角点坐标、第二角点坐标、第三角点坐标和第四角点坐标；
S26.根据所述待清洗定日镜的任意两个角点坐标，计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述S26中，选取所述待清洗定日镜宽边上的两个角点坐标，计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述S3中，如果所述待清洗定日镜的实际水平角或方位角与预先存储的定日镜水平角或方位角角度偏差超过5度，则认为所述待清洗定日镜姿态异常。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S2中，确定所述待清洗定日镜的方法具体为：将所述跨越式清洗车行驶至合适位置，使所述相机视野内包括一面完整的定日镜，该定日镜即为待清洗定日镜。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S12中，所述跨越式清洗车的起始方向向量为(0,0,1)。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S13中，所述相机的起始方向向量为(0,0,1)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S13中，确定所述相机的视轴方向向量的方法具体为：通过所述相机位置，将所述相机视野内同时包括的4根定日镜立柱的图像坐标投影到一水平面，根据4个定日镜立柱的图像坐标及其对应的在所述水平面上的4个投影坐标，建立透视变换矩阵；将所述图像的中心坐标点通过所述透视变换矩阵转换至所述水平面，得到所述图像的中心坐标点在所述水平面上的中心投影坐标，所述中心投影坐标对应的位置向量即为所述相机的视轴方向向量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S22中，将图像坐标转换至相机坐标系中的方法具体为：将任一图像坐标Pl(xl,yl)通过如下公式转换为相机坐标Ps(xs,ys.zs)，且相应的相机坐标位置向量为vs(xs,ys,zs)：
其中，DPX为X方向的像元尺寸，DPY为Y方向的像元尺寸，Pctl(xctl,yctl)为图像中心坐标，F为相机焦距。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述S23中，根据公式：相机指向角点向量的转置＝当前的跨越式清洗车的姿态矩阵*相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵*相机坐标位置向量的转置，将相机坐标位置向量转换为相机指向角点的向量。
10.一种跨越式清洗车的定日镜异常姿态检测装置，其特征在于，包括相机、计算机，其中，
所述相机通过一安装支架安装于跨越式清洗车上，所述相机的主光轴指向跨越式清洗车前方，所述相机将采集的图像数据传输给所述计算机；
所述计算机根据所述相机采集的图像对所述相机的姿态进行标定，实时确定待清洗定日镜并计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角，以确定所述待清洗定日镜的姿态是否异常；其中，
所述计算机用于根据定日镜的尺寸确定相机参数、安装位置和安装角度，使所述相机视野内同时包括4根定日镜立柱；
获取当前的所述跨越式清洗车的GPS坐标、航向角、俯仰角和横滚角，将所述跨越式清洗车的起始方向向量依次绕y轴旋转横滚角角度、绕x轴旋转
加上俯仰角角度、绕z轴旋转
减去航向角角度，旋转过程对应的旋转变换矩阵即为当前的跨越式清洗车的姿态矩阵；
并将所述相机的起始方向向量转至所述相机的视轴方向向量，该旋转变换过程对应的旋转变换矩阵即为当前的相机视轴的姿态矩阵；
通过对所述跨越式清洗车的姿态矩阵和相机视轴的姿态矩阵，确定相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵＝跨越式清洗车的姿态矩阵的逆*相机视轴的姿态矩阵；
所述计算机还用于确定所述待清洗定日镜的角点的图像坐标：通过图像处理技术识别所述待清洗定日镜的4个角点的图像坐标，依次为第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标；
确定所述待清洗定日镜的角点相机坐标位置向量：角点图像坐标转换至相机坐标系中，将所述第一角点图像坐标、第二角点图像坐标、第三角点图像坐标和第四角点图像坐标转换得到第一角点相机坐标、第二角点相机坐标、第三角点相机坐标和第四角点相机坐标；角点相机坐标转换为相应的位置向量：转换得到第一角点相机坐标位置向量、第二角点相机坐标位置向量、第三角点相机坐标位置向量和第四角点相机坐标位置向量；
并基于所述相机视轴相对于跨越式清洗车的姿态矩阵，将相机坐标位置向量转换为相机指向角点向量：将所述第一角点相机坐标位置向量、第二角点相机坐标位置向量、第三角点相机坐标位置向量和第四角点相机坐标位置向量转换得到相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量和相机指向第四角点向量；
确定所述相机指向角点距离：基于相机指向角点向量、当前的相机坐标和预先存储的所述待清洗定日镜的坐标，根据公式
分别计算相机指向每个角点距离，其中，相机指向定日镜的向量＝预先存储的所述待清洗定日镜的坐标-当前的相机坐标，W为定日镜宽度，L为定日镜长度；
确定角点坐标：基于所述相机指向第一角点向量、相机指向第二角点向量、相机指向第三角点向量、相机指向第四角点向量、相机指向每个角点距离和当前的相机坐标，确定第一角点坐标、第二角点坐标、第三角点坐标和第四角点坐标；
能根据所述待清洗定日镜的任意两个角点坐标，计算所述待清洗定日镜的水平角和方位角。
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