CN109600584A - 观察塔机的方法和装置、塔机及机器可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种观察塔机的方法和装置、塔机及机器可读存储介质，属于建筑机械技术领域领域。该方法包括：从多个角度采集关于所述塔机的视频图像，其中，多个角度至少包括观察所述塔机的吊钩的角度；确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵；基于查询和双向变化算法及多个角度之间的关系处理所采集到的视频图像对应的图像矩阵，将时间相同的视频图像对应的图像矩阵合成一个合成图像矩阵；处理合成图像矩阵得到合成图像；将对应不同时间的合成图像融合成视频；以及显示所合成的视频。籍此，实现了使得司机可以准确把握塔机运行状况，且不受视野限制，提高了司机操作塔机的安全度。

Description

观察塔机的方法和装置、塔机及机器可读存储介质
技术领域
本发明涉及建筑机械技术领域，具体地涉及一种观察塔机的方法和装置、塔机及机器可读存储介质。
背景技术
目前的塔机设计大部分是塔机上部配备司机室，塔机司机需在塔上司机室中操作塔机，司机在司机室中观察的视角可以参见图1所示，司机的视野局限于前方180°，在复杂工况下容易引起安全隐患。
现有无人塔机是使用有线或无线遥控器，司机在塔下操控塔机，用肉眼观察塔机运行情况，司机使用遥控器观察的视角可以参见图2所示。由于地面视野小，无法准确把握塔机运行情况，有很大安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种观察塔机的方法和装置、塔机及机器可读存储介质，其可解决或至少部分解决上述中的问题。
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种用于观察塔机运行状况的方法，从多个角度采集关于所述塔机的视频图像，其中，所述多个角度至少包括观察所述塔机的吊钩的角度；确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵；基于查询和双向变化算法及所述多个角度之间的关系处理所采集到的视频图像对应的所述图像矩阵，将时间相同的视频图像对应的所述图像矩阵合成一个合成图像矩阵；处理所述合成图像矩阵得到合成图像；将对应不同时间的所述合成图像融合成视频；以及显示所合成的视频。
可选地，在所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵之前，该方法还包括：对所采集到的视频图像进行变形校正，以将弯曲图像变换为平面图像，其中，所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵为基于校正后的视频图像确定所述图像矩阵。
可选地，所采集到的视频图像和/或所合成的视频为基于低延时传输技术进行传输。
相应地，本发明的另一方面提供一种用于观察塔机运行状况的装置，该装置包括：视频图像采集模块，用于从多个角度采集关于所述塔机的视频图像，其中，所述多个角度至少包括观察所述塔机的吊钩的角度；处理模块，用于：确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵；基于查询和双向变化算法及所述多个角度之间的关系处理所采集到的视频图像对应的所述图像矩阵，将时间相同的视频图像对应的所述图像矩阵合成一个合成图像矩阵；处理所述合成图像矩阵得到合成图像；将对应不同时间的所述合成图像融合成视频；以及显示模块，用于显示所合成的视频。
可选地，在所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵之前，所述处理模块还用于：对所采集到的视频图像进行变形校正，以将弯曲图像变换为平面图像，其中，所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵为基于校正后的视频图像确定所述图像矩阵。
可选地，所采集到的视频图像和/或所合成的视频为基于低延时传输技术进行传输。
此外，本发明的另一方面还提供一种塔机，该塔机包括上述的装置。
另外，本发明的另一方面还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的方法。
通过上述技术方案，将从多个角度拍摄的关于塔机的视频合成一个是视频并将合成的视频显示给塔机司机，塔机司机可以从合成的视频中观察塔机的运行状况且多方位观察塔机的运行状况，使得司机可以准确把握塔机运行状况，且不受视野限制，提高了司机操作塔机的安全度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是司机在司机室中观察塔机吊钩的效果示意图；
图2是司机使用遥控器观察塔机吊钩的效果示意图；
图3本发明一实施例提供的用于观察塔机运行状况的方法的流程图；
图4是本发明另一实施例提供的基于用于观察塔机运行状况的方法观察到的塔机运行状况的示意图；以及
图5是本发明另一实施例提供的用于观察塔机运行状况的装置的结构框图
附图标记说明
1 视频图像采集模块 2 处理模块
3 显示模块
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
本发明实施例的一个方面提供一种用于观察塔机运行状况的方法。图3是本发明一实施例提供的用于观察塔机运行状况的方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下内容。
在步骤S30中，从多个角度采集关于塔机的视频图像，其中，该多个角度至少包括观察塔机的吊钩的角度。采集塔机的视频图像的视频图像采集模块可以是任意能够实现采集视频图像功能的设备，例如，可以是摄像头，更进一步地，可以是高清摄像头。从多个角度采集塔机的视频时，可以根据塔机的实际情况安装视频图像采集模块。此外，塔机司机也可以根据自己想要观察塔机的角度，调整视频图像采集模块的拍摄角度。另外，实时从多个角度采集视频图像，实时进行后续的处理。
在步骤S31中，确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵。具体地，可以采用矩阵理论和矩阵算法对视频图像进行分析和处理，得到视频图像的图像矩阵。例如，基于SIFT特征点提取算法或者SURF特征点提取算法处理视频图像得到图像矩阵。
在步骤S32中，基于查询和双向变化算法及多个角度之间的关系处理所采集到的视频图像对应的图像矩阵，将时间相同的视频图像对应的图像矩阵合成一个图像矩阵。
采集视频图像的多个角度之间的位置关系固定，在将多个视频图像合成一个图像时，也需要根据多个角度之间的位置关系进行合成。下面以多个角度包括四个角度为例进行说明，也就是视频图像采集模块包括四个，分别采集四个角度的视频图像。其他情况可以参照四个角度进行理解。
四个角度分别对应第一视频图像采集模块、第二视频图像采集模块、第三视频图像采集模块、第四视频图像采集模块，其中四个视频图像采集模块之间的位置关系是第一视频图像采集模块与第二视频图像采集模块相邻，第二视频图像采集模块与第三视频图像采集模块相邻，第三视频图像采集模块与第四视频图像采集模块相邻。在将四个视频图像采集模块在同一时间采集的视频图像合成一个图像时，先将相同时间对应的图像矩阵合成一个图像矩阵。具体地，基于查询和双向变换算法，将第一视频图像采集模块采集的视频图像对应的第一图像矩阵与第二视频图像采集模块采集的视频图像对应的第二图像矩阵相乘，得到的相乘后的矩阵即为第一图像矩阵和第二图像矩阵的合成图像矩阵；将第三视频图像采集模块采集的视频图像对应的第三图像矩阵与第四视频图像采集模块采集的视频图像对应的第四图像矩阵相乘，得到的相乘后的矩阵即为第三图像矩阵和第四图像矩阵的合成图像矩阵，将第一图像矩阵和第二图像矩阵的合成图像矩阵与第三图像矩阵和第四图像矩阵的合成图像矩阵相乘得到第一图像矩阵、第二图像矩阵、第三图像矩阵和第四图像矩阵的合成图像矩阵。
在步骤S33中，处理合成图像矩阵得到合成图像。例如，可以用软件处理图像矩阵得到图像，具体地，可以采用matlab中imshow或imwrite命令。
在步骤S34中，将对应不同时间的合成图像融合成视频。在步骤S32中，将从多个角度采集的同一时间的视频图像对应的图像矩阵合成一个合成图像矩阵，在该步骤中将步骤S33中得到的不同时间对应的合成图像合成视频。
在步骤S35中，显示合成的视频，以使得塔机司机可以观察到塔机的状况。可以通过高清显示器显示合成的视频。
将从多个角度拍摄的关于塔机的视频合成一个是视频并将合成的视频显示给塔机司机，塔机司机可以从合成的视频中观察塔机的运行状况且多方位观察塔机的运行状况，使得司机可以准确把握塔机运行状况，且不受视野限制，提高了司机操作塔机的安全度。
可选地，在本发明实施例中，在确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵之前，该方法还包括：对所采集到的视频图像进行变形校正，以将弯曲图像变换为平面图像，其中，确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵为基于校正后的视频图像确定图像矩阵。通过变形校正，可以提高后续基于视频图像所进行的处理准确性，使得本发明所提供的方法更具有实用价值。
可选地，在本发明实施例中，所采集到的视频图像和/或所合成的视频为基于低延时传输技术进行传输。采用低延时传输技术，对采集到的视频图像和/或合成的视频进行实时压缩到百兆内进行远程实时传输，采用此方法进行数据传递，易去除了视频图像和/或合成的视频量化过程中的块效应问题，也就是在视频图像和/或合成的视频的传输过程中同一幅画面的不连续，最终使得所传输的数据流能满足低延时高清传输的要求。
可选地，在本发明实施例中，从多个角度采集视频图像的视频图像采集模块可以被安装在塔机司机室，其中，被安装在司机室上的视频图像采集模块用于采集关于塔机吊钩的视频图像。此外，还可包括安装在平衡臂上的视频图像采集模块，其中，被安装在平衡臂上的视频图像采集模块用于采集司机视野后方的视频图像，如此，可以使得司机对塔机运行状况的了解不仅局限于其前方180度，也可以了解其后方的情况，避免安全隐患。另外，还可以包括跟随起重臂上的小车运行的视频图像采集模块，如此，使得合成的视频是全方位的鸟瞰视角的视频，观察效果可以参见图4所示，使得塔机司机可以无死角的观察到塔机的运行状况更方便塔机司机的操作控制。另外，还可以在塔机的底部安装多个视频图像采集模块，以司机为中心，提供可供地面控制中心观察的视角，对塔机操作状况进行实时监控；还可以通过调节视频图像采集模块的拍摄角度来了解更加全面的信息。
此外，在本发明实施例中，可以根据实际情况安装多个高清摄像头采集视频图像，实现塔机附近工地的全景监控。
另外，在本发明实施例中，司机可以根据自己想要了解的关于塔机的运行状况或者根据已显示的视频想要有进一步了解，来调节视频图像采集模块的拍摄角度，以使得对塔机的了解更深入。
相应地，本发明实施例的另一方面提供一种用于观察塔机运行状况的装置。图5是本发明另一实施例提供的用于观察塔机运行状况的装置。如图5所示，该装置包括视频图像采集模块1、处理模块2和显示模块3。其中，视频图像采集模块1用于从多个角度采集关于塔机的视频图像，其中，多个角度至少包括观察塔机的吊钩的角度；处理模块2用于：确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵；基于查询和双向变化算法及多个角度之间的关系处理所采集到的视频图像对应的图像矩阵，将时间相同的视频图像对应的图像矩阵合成一个合成图像矩阵；处理合成图像矩阵得到合成图像；将对应不同时间的合成图像融合成视频；显示模块3用于显示所合成的视频。
将从多个角度拍摄的关于塔机的视频合成一个是视频并将合成的视频显示给塔机司机，塔机司机可以从合成的视频中观察塔机的运行状况且多方位观察塔机的运行状况，使得司机可以准确把握塔机运行状况，且不受视野限制，提高了司机操作塔机的安全度。
可选地，在本发明实施例中，在确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵之前，处理模块还用于：对所采集到的视频图像进行变形校正，以将弯曲图像变换为平面图像，其中，确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵为基于校正后的视频图像确定图像矩阵。
可选地，在本发明实施例中，所采集到的视频图像和/或所合成的视频为基于低延时传输技术进行传输。
本发明实施例提供的用于观察塔机运行状况的装置的具体工作原理及益处与本发明实施例提供的用于观察塔机运行状况的方法的具体工作原理及益处相似，这里将不再赘述。
另外，本发明实施例的另一方面还提供一种塔机，该塔机包括上述实施例中所述的装置。
此外，本发明实施例的另一方面还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述实施例中所述的方法。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于观察塔机运行状况的方法，其特征在于，该方法包括：
从多个角度采集关于所述塔机的视频图像，其中，所述多个角度至少包括观察所述塔机的吊钩的角度；
确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵；
基于查询和双向变化算法及所述多个角度之间的关系处理所采集到的视频图像对应的所述图像矩阵，将时间相同的视频图像对应的所述图像矩阵合成一个合成图像矩阵；
处理所述合成图像矩阵得到合成图像；
将对应不同时间的所述合成图像融合成视频；以及
显示所合成的视频。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵之前，该方法还包括：
对所采集到的视频图像进行变形校正，以将弯曲图像变换为平面图像，其中，所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵为基于校正后的视频图像确定所述图像矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所采集到的视频图像和/或所合成的视频为基于低延时传输技术进行传输。
4.一种用于观察塔机运行状况的装置，其特征在于，该装置包括：
视频图像采集模块，用于从多个角度采集关于所述塔机的视频图像，其中，所述多个角度至少包括观察所述塔机的吊钩的角度；
处理模块，用于：
确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵；
基于查询和双向变化算法及所述多个角度之间的关系处理所采集到的视频图像对应的所述图像矩阵，将时间相同的视频图像对应的所述图像矩阵合成一个合成图像矩阵；
处理所述合成图像矩阵得到合成图像；
将对应不同时间的所述合成图像融合成视频；以及
显示模块，用于显示所合成的视频。
5.根据权利要求4中任一项所述的装置，其特征在于，在所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵之前，所述处理模块还用于：
对所采集到的视频图像进行变形校正，以将弯曲图像变换为平面图像，其中，所述确定所采集到的视频图像中的每一视频图像对应的图像矩阵为基于校正后的视频图像确定所述图像矩阵。
6.根据权利要求4中所述的装置，其特征在于，所采集到的视频图像和/或所合成的视频为基于低延时传输技术进行传输。
7.一种塔机，其特征在于，该塔机包括权利要求4-6中任一项所述的装置。
8.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-3中任一项所述的方法。
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