1.一种开关柜底盘手车运动状态监测方法,其特征在于,步骤如下:
布置图像采集设备,通过图像采集设备采集设置有两个标记点的手车的图像;
参数标定:标定手车图像的物面分辨率参数;
检测手车运行速度:获取手车在初始位置时手车图像中标记点的形心坐标,在手车运动过程中图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标,根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移,然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移;当要检测某时间段手车的运行速度时,根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度;
检测手车运行直线度:当要检测某时间段手车的运行直线度时,首先获取两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标,根据两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标计算出两个标记点在该时间段的位移;根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角。
2.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法,其特征在于,根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角为:θ=arctan(Ix/Iy);
其中 分别为在时间段T其中一个标记点L在x和y两个坐标轴方向上的位移,分别为在时间段T另一标记点R在x和y两个坐标轴方向上的位移;根据手车在该时间段的转角确定手车运动的直线度。
3.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法,其特征在于,还包括如下步骤:
分合闸到位参数设定:控制手车运动至分闸到位的位置,图像采集设备采集该位置下的手车图像,然后获取到两个标记点在手车图像中的形心坐标,将两个标记点的该形心坐标分别作为第一分闸到位参数和第二分闸到位参数;控制手车运动至合闸到位的位置,图像采集设备采集该位置下的手车图像,然后获取到两个标记点在手车图像中的形心坐标,将两个标记点该形心坐标分别作为第一合闸到位参数和第二合闸到位参数;
检测手车位置:获取图像采集设备当前采集到的手车图像,获取到两个标记点在当前采集到的手车图像中的形心坐标,将上述获取到的两个标记点的形心坐标分别对应与第一分闸到位参数和第二分闸到位参数进行对比,若均处于第一分闸到位参数和第二分闸到位参数的预设范围内,则判定手车运动到分闸位置;将上述获取到的两个标记点的形心坐标分别对应与第一合闸到位参数和第二合闸到位参数进行对比,若均处于第一合闸到位参数和第二合闸到位参数的预设范围内,则判定手车运动到合闸位置。
4.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法,其特征在于,在设置有两个标记点的手车上方布置一个图像采集设备,定义为第一图像采集设备;第一图像采集设备观测范围覆盖手车上两个标记点的整个运动区域;定义手车上的两个标记点为第一标记点和第二标记点;
在检测手车运行速度时,获取手车在初始位置时第一图像采集设备所采集到的手车图像中标记点的形心坐标,在手车运动过程中第一图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标,根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移,然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移;当要检测某时间段手车的运行速度时,根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度;
当要检测某时间段手车的运行直线度时,首先获取第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标以及第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标;根据第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标计算出第一标记点在该时间段的位移;根据第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标计算出第二标记点在该时间段的位移。
5.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法,其特征在于,在设置有两个标记点的手车上方布置两个图像采集设备,分别定义为第一图像采集设备和第二图像采集设备;定义手车上的两个标记点为第一标记点和第二标记点;其中第一图像采集设备观测范围覆盖手车上第一标记点的整个运动区域,第二图像采集设备观测范围覆盖手车上第二标记点的整个运动区域;
在检测手车运行速度时,获取手车在初始位置时第一图像采集设备所采集到的手车图像中第一标记点的形心坐标,在手车运动过程中第一图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到第一标记点的形心坐标,根据第一标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及第一标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移,然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移;当要检测某时间段手车的运行速度时,根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度,作为手车第一速度;同时,获取手车在初始位置时第二图像采集设备所采集到的手车图像中第二标记点的形心坐标,在手车运动过程中第二图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到第二标记点的形心坐标,根据第二标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及第二标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移,然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移;当要检测某时间段手车的运行速度时,根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度,作为手车的第二速度;针对于要检测速度的某时间段,取该时间段手车的第一速度和第二速度的平均值,作为该时间段手车的速度;
当要检测某时间段手车的运行直线度时,首先获取第一标记点在该时间段起始时间和结束时间第一图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标;同时获取第二标记点在该时间段起始时间和结束时间第二图像采集设备采集的手车图像中的形心坐标;根据第一标记点在该时间段起始时间和结束时间的形心坐标和第二标记点在该时间段起始时间和结束时间的形心坐标分别对应计算出第一标记点和第二标记点在该时间段的位移。
6.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法,其特征在于,所述参数标定的具体过程如下:针对于手车上的一个标记点,获取该标记点的物理尺寸以及该标记点在图像采集设备所采集到的手车图像中的像素尺寸,将标记点的物理尺寸和像素尺寸的对比值作为手车图像的物面分辨率参数。
7.根据权利要求1所述的开关柜底盘手车运动状态监测方法,其特征在于,当要检测某时间段T手车的运行速度时,根据该时间段T各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段T手车的速度为:其中ti=t0,t1,t2,...,tn,ti=t0,t1,t2,...,tn分别为时间段T从起始时间到结束时间的第0,1,2…,n个时刻,△ti=ti-t0;其中t0对应为时间段T起始时间点的时刻,tn对应为时间段T结束时间点的时刻; 为ti时刻小车的位移;a0即为时间段T手车的速度。
8.一种开关柜底盘手车运动状态监测系统,其特征在于,包括:
图像采集设备,用于采集设置有两个标记点的手车的图像;
参数标定单元:用于标定手车图像的物面分辨率参数;
手车运行速度检测单元:用于获取手车在初始位置时手车图像中标记点的形心坐标,在手车运动过程中获取图像采集设备实时采集的手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标,根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移;然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移;当要检测某时间段手车的运行速度时,根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度;
手车运行直线度检测单元:当要检测某时间段手车的运行直线度时,用于获取两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标,根据两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标计算出两个标记点在该时间段的位移;根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角。
9.根据权利要求8所述的开关柜底盘手车运动状态监测系统,其特征在于,还包括:
分合闸到位参数设定单元:用于将手车运动至分闸到位的位置下,对应手车图像中获取到的两个标记点的形心坐标分别作为第一分闸到位参数和第二分闸到位参数;用于将手车运动至合闸到位的位置下,对应手车图像中获取到的两个标记点的形心坐标分别作为第一合闸到位参数和第二合闸到位参数;
手车位置检测单元:用于获取图像采集设备当前采集到的手车图像中两个标记点的形心坐标;将上述当前采集到的手车图像中两个标记点的形心坐标分别对应与第一分闸到位参数和第二分闸到位参数进行对比,根据对比结果判定手车是否运动到分闸位置;将上述当前采集到的手车图像中两个标记点的形心坐标分别对应与第一合闸到位参数和第二合闸到位参数进行对比,根据对比结果判定手车是否运动到合闸位置。
10.一种计算设备,包括处理器,以及用于存储处理器可执行程序的存储器,其特征在于:所述计算设备连接图像采集模块,所述处理器执行存储器存储的程序时,实现以下过程:控制图像采集设备采集设置有两个标记点的手车的图像;
标定手车图像的物面分辨率参数;
当要检测手车运行速度时,获取手车在初始位置时手车图像中标记点的形心坐标,在手车运动过程中获取图像采集设备实时采集手车图像并且从中获取到其中一个标记点的形心坐标,根据该标记点在各时刻采集到的手车图像中的形心坐标以及该标记点在手车初始位置对应手车图像中的形心坐标计算出各时刻手车位移,然后根据手车图像的物面分辨率参数计算出各时刻手车实际位移;当要检测某时间段手车的运行速度时,根据该时间段各个时刻的手车实际位移计算得到该时间段手车的速度;
当要检测某时间段手车的运行直线度时,首先获取两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标,根据两个标记点在该时间段起始时间和结束时间采集的手车图像中的形心坐标计算出两个标记点在该时间段的位移;根据两个标记点在该时间段的位移计算手车在该时间段的转角。