CN110606221A - 一种用于挂弹车自动挂弹的方法 - Google Patents

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罗迪
田彦龙
补俊
李军
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    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
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Abstract

本发明涉及一种用于挂弹车自动挂弹的方法，通过托弹架上的前后两端双目相机检测模拟弹的前后两端吊耳和挂架的位置，计算机对检测到的位置数据进行图像处理、拾取特征和对比模板，以双目相机为坐标系建立模拟弹和挂架的三维数据模型，计算机计算出托弹架的运行路线，控制托弹架移动进行模拟弹的挂接。本发明无需在模拟弹和挂架上安装任何装置，减少了安装和拆卸辅助装置的步骤，双目相机拍摄，计算机运算模拟弹和挂架的位置，运算速度快，位置精度高，挂接过程由挂弹车的六自由度调节机构按照计算机的计算路线运行，挂接速度快。

Description

一种用于挂弹车自动挂弹的方法
技术领域
本发明涉及吊装技术领域，特别是一种用于挂弹车自动挂弹的方法。
背景技术
导弹通常使用运弹车进行运输，无论是导弹的装车还是卸载都需要起吊装置进行吊运。在对导弹起吊过程中都是通过人为控制，需要在模拟弹和挂架上安装监控装置，在吊装过程中通过监控操控挂架或托弹装置移动，达到挂接模拟弹的目的，人为通过监控进行控制有控制精度低，吊装速度慢的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自动定位挂接的挂弹方法，计算机自动定位精度高，能够快速确定模拟弹和挂架的位置，计算机控制挂接快速稳定。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于挂弹车自动挂弹的方法，包括以下步骤：
S1、检测模拟弹吊耳位置，前端相机检测模拟弹的前端吊耳，计算机对拍摄的前端吊耳图像进行处理，拾取特征，对比计算机内的模拟弹模板，确定前端吊耳姿态，后端相机检测后端吊耳，计算机对拍摄的后端吊耳图像进行处理，拾取特征，对比计算机内的模拟弹模板，确定后端吊耳姿态；得到模拟弹以前后两端相机为坐标系的位姿；
S2、前端相机和后端相机自动转动检测挂架，计算机对挂架的特征进行图像处理，拾取特征，对比计算机内的挂架模板，确定挂架的特征姿态，确定挂架以前端相机和后端相机为坐标系下的位姿；
S3、以前端相机和后端相机的坐标为基准坐标，通过确定的模拟弹与挂架的位姿数据，在同一坐标内构建模拟弹与挂架的挂装场景；
S4、依据测量数据，对挂架和模拟弹进行三维重建，判断重建的三维模型内是否会发生碰撞，如不发生碰撞则进行举升，如发生碰撞，则进行调姿，避免发生碰撞，同时继续上面的步骤，直至吊耳和挂架出现在同一相机的画面内；
S5、当前端吊耳与挂架、后端吊耳与挂架分别出现在同一相机画面内时，进行坐标转换，以每个挂架挂钩坐标为基准坐标，测量同一侧模拟弹吊耳在该坐标下的位姿，同时进行调整姿态，直至挂架挂钩坐标与前端吊耳和后端吊耳吊耳坐标重合，完成调姿动作，成功挂弹。
所述前端相机和后端相机均为双目相机，所述双目相机均设置于托弹架上与模拟弹同步移动。使双目相机与模拟弹的相对位置不会出现变化，确保数据的准确性。
所述前后两端相机对前后端吊耳进行多次检测、图像处理、拾取特征和对比模板，并对多次检测得到的前端吊耳和后端吊耳的姿态进行均值处理，得到模拟弹的以前后两个相机为坐标系的位姿。
所述前后两端相机对挂架进行多次检测、图像处理、拾取特征和对比模板，并对多次检测得到的挂架姿态进行均值处理，得到挂架的以前后两个相机为坐标系的位姿。
本发明具有以下优点：
1、 无需在模拟弹和挂架上安装任何装置，减少了安装和拆卸辅助装置的步骤；
2、 双目相机拍摄，计算机运算模拟弹和挂架的位置，运算速度快，位置精度高，挂接过程由挂弹车的六自由度调节机构按照计算机的计算路线运行，挂接速度快。
附图说明
图1 为本发明的流程示意图；
图2 为模拟弹的吊装示意图；
图3 为模拟弹吊装后视图；
图中：1-前端相机，2-后端相机，3-前端吊耳，4-后端吊耳，5-挂架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种用于挂弹车自动挂弹的方法，包括以下步骤：
S1、检测模拟弹吊耳位置，前端相机1检测模拟弹的前端吊耳3，计算机对拍摄的前端吊耳3图像进行处理，拾取特征，对比计算机内的模拟弹模板，确定前端吊耳3姿态，后端相机2检测后端吊耳4，计算机对拍摄的后端吊耳4图像进行处理，拾取特征，对比计算机内的模拟弹模板，确定后端吊耳4姿态；得到模拟弹以前后两端相机为坐标系的位姿；
S2、前端相机1和后端相机2自动转动检测挂架5，计算机对挂架5的特征进行图像处理，拾取特征，对比计算机内的挂架5模板，确定挂架5的特征姿态，确定挂架5以前端相机1和后端相机2为坐标系下的位姿；
S3、以前端相机1和后端相机2的坐标为基准坐标，通过确定的模拟弹与挂架5的位姿数据，在同一坐标内构建模拟弹与挂架5的挂装场景；
S4、依据测量数据，对挂架5和模拟弹进行三维重建，判断重建的三维模型内是否会发生碰撞，如不发生碰撞则进行举升，如发生碰撞，则进行调姿，避免发生碰撞，同时继续上面的步骤，直至吊耳和挂架5出现在同一相机的画面内；
S5、当前端吊耳3与挂架5、后端吊耳4与挂架5分别出现在同一相机画面内时，进行坐标转换，以每个挂架5挂钩坐标为基准坐标，测量同一侧模拟弹吊耳在该坐标下的位姿，同时进行调整姿态，直至挂架5挂钩坐标与前端吊耳3和后端吊耳4吊耳坐标重合，完成调姿动作，成功挂弹。
所述前端相机1和后端相机2均为双目相机，所述双目相机均设置于托弹架上与模拟弹同步移动。使双目相机与模拟弹的相对位置不会出现变化，确保数据的准确性。
所述前后两端相机对前后端吊耳4进行多次检测、图像处理、拾取特征和对比模板，并对多次检测得到的前端吊耳和后端吊耳姿态进行均值处理，得到模拟弹的以前后两个相机为坐标系的位姿。对多次检测数据均值处理，能够避免因摄像出现计算错误的因素，并且可以增加计算得到的前后端吊耳4的位置精确度。
所述前后两端相机对挂架5进行多次检测、图像处理、拾取特征和对比模板，并对多次检测得到的挂架5姿态进行均值处理，得到挂架5的以前后两个相机为坐标系的位姿。对多次检测数据均值处理，能够避免因摄像出现计算错误的因素，并且可以增加计算得到的挂架5的位置精确度。

Claims (4)

1.一种用于挂弹车自动挂弹的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、检测模拟弹吊耳位置，前端相机（1）检测模拟弹的前端吊耳（3），计算机对拍摄的前端吊耳（3）图像进行处理，拾取特征，对比计算机内的模拟弹模板，确定前端吊耳（3）姿态，后端相机（2）检测后端吊耳（4），计算机对拍摄的后端吊耳（4）图像进行处理，拾取特征，对比计算机内的模拟弹模板，确定后端吊耳（4）姿态；得到模拟弹以前后两端相机为坐标系的位姿；
S2、前端相机（1）和后端相机（2）自动转动检测挂架（5），计算机对挂架（5）的特征进行图像处理，拾取特征，对比计算机内的挂架（5）模板，确定挂架（5）的特征姿态，确定挂架（5）以前端相机（1）和后端相机（2）为坐标系下的位姿；
S3、以前端相机（1）和后端相机（2）的坐标为基准坐标，通过确定的模拟弹与挂架（5）的位姿数据，在同一坐标内构建模拟弹与挂架（5）的挂装场景；
S4、依据测量数据，对挂架（5）和模拟弹进行三维重建，判断重建的三维模型内是否会发生碰撞，如不发生碰撞则进行举升，如发生碰撞，则进行调姿，避免发生碰撞，同时继续上面的步骤，直至吊耳和挂架（5）出现在同一相机的画面内；
S5、当前端吊耳（3）与挂架（5）、后端吊耳（4）与挂架（5）分别出现在同一相机画面内时，进行坐标转换，以每个挂架（5）挂钩坐标为基准坐标，测量同一侧模拟弹吊耳在该坐标下的位姿，同时进行调整姿态，直至挂架（5）挂钩坐标与前端吊耳（3）和后端吊耳（4）吊耳坐标重合，完成调姿动作，成功挂弹。
2.根据权利要求1所述的一种用于挂弹车自动挂弹的方法，其特征在于：所述前端相机（1）和后端相机（2）均为双目相机，所述双目相机均设置于托弹架上与模拟弹同步移动。
3.根据权利要求1所述的一种用于挂弹车自动挂弹的方法，其特征在于：所述前后两端相机对前后端吊耳（4）进行多次检测、图像处理、拾取特征和对比模板，并对多次检测得到的吊耳姿态进行均值处理，得到模拟弹的以前后两个相机为坐标系的位姿。
4.根据权利要求1所述的一种用于挂弹车自动挂弹的方法，其特征在于：所述前后两端相机对挂架（5）进行多次检测、图像处理、拾取特征和对比模板，并对多次检测得到的挂架（5）姿态进行均值处理，得到挂架（5）的以前后两个相机为坐标系的位姿。
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