一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法及监测装置

本发明涉及包装大米堆垛，具体的说是一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法及监测装置。

背景技术：

1、近年来，国家对以大米为主的成品粮安全储藏日益重视，目前，我国大米储藏多为包装储藏。在包装大米储藏过程中，为了节约空间资源通常对包装大米进行堆垛存储。虽然堆垛存储可以有效节约空间资源，但是包装大米堆垛的砌体单元之间没有粘合物，同时大米包装袋之间的摩擦系数相对较小，所以包装大米堆垛结构抗拉强度很低，如果堆垛高度过高、或者堆垛形式不规范将会导致堆垛有坍塌的危险。因此，要对包装大米堆垛进行人工巡检，一旦发现堆垛有坍塌的趋势，应该立即进行防护，但是通过人工巡检的方式容易耗费大量的人力，并且包装大米堆垛一旦出现坍塌会影响到巡检人员的人身安全。

技术实现思路

1、为了解决现有技术由于包装大米堆垛坍塌影响巡检人员的人身安全问题，本发明提供一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，本方法通过在包装大米堆垛表面设置多个人工标记点p，获取人工标记点p的监测图像，对监测图像进行预处理和坐标转换，最终能得到人工标记点p的真实物理坐标(xwp,ywp,zwp)，再计算出人工标记点p的位移值和总位移量，并与安全阈值比较，可以判断是否发出信号，该方法能够对包装大米的堆垛进行自动的监测，一旦出现坍塌趋势即可立即发出预警信号，达到了保护巡检人员人身安全的目的。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、s1、在包装大米堆垛表面设置多个人工标记点p；

4、s2、获取人工标记点p的监测图像；

5、s3、对监测图像进行图像预处理，得到人工标记点p的图像坐标(xcp,ycp,zcp)；

6、s4、通过坐标转换，得到人工标记点p的真实物理坐标(xwp,ywp,zwp)；

7、s5、根据人工标记点p的真实物理坐标计算人工标记点p的位移值；

8、s6、根据位移值计算人工标记点p的总位移量；

9、s7、根据人工标记点p的位移值或总位移量，判断是否发出预警信号。

10、作为本发明一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法的进一步优化：s1中，人工标记点p设置在包装大米堆垛最上层以及最外层的包装大米的外包装上。

11、作为本发明一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法的进一步优化：s2的具体方法为：

12、采用双目视觉采集装置获取人工标记点p的监测图像，在包装大米堆垛前侧分别设置光源、左相机和右相机，并且左相机光心记为oc1、右相机光心记为oc2、人工标记点p在左相机中的像点记为p1、在右相机中的像点记为p2。

13、作为本发明一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法的进一步优化：s3的具体方法为：

14、连接oc1和p1得到直线oc1p1，连接oc2和p2得到直线oc2p2，通过求直线oc1p1和直线oc2p2的交点坐标得到人工标记点p的图像坐标(xcp,ycp,zcp)。

15、作为本发明一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法的进一步优化：s4的具体方法为：

16、人工标记点p分别连接oc1在物理坐标系中的pc1＝(xc1,yc1,zc1)以及oc2在物理坐标系中的pc2＝(xc2,yc2,zc2)，通过坐标转换，得到人工标记点p的真实物理坐标(xwp,ywp,zwp)，p和pc1,p和pc2之间的坐标转换关系为：

17、

18、其中，f为相机焦距。

19、作为本发明一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法的进一步优化：

20、s5中计算位移数据的方法：

21、作为本发明一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法的进一步优化：s7的具体方法包括：

22、s71、对人工标记点p的位移值与预设的安全阈值进行比较，位移值超过安全阈值时发出警报信号；

23、s72、将人工标记点p的总位移量与预设的安全阈值进行比较，总位移量超过安全阈值时发出警报信号。

24、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：监测装置，基于上述的一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，监测装置包括监测图像采集单元、监测图像处理单元、位移值计算单元和安全预警单元；

25、所述监测图像采集单元用于获取人工标记点p的监测图像；

26、所述监测图像处理单元用于将获取人工标记点p的监测图像进行图像预处理，得到人工标记点p的坐标；

27、所述位移值计算单元，用于通过坐标转换得到人工标记点p的真实物理坐标，并计算人工标记点p的位移值以及自监测以来的总位移量；

28、所述安全预警单元，用于通过人工标记点p的位移值或总位移量与安全阈值的关系，判断是否发出预警信号。

29、作为本发明监测装置的进一步优化：所述监测图像采集单元包括光照设备、左相机和右相机。

30、有益效果：本发明通过在包装大米堆垛表面设置多个人工标记点p，获取人工标记点p的监测图像，对监测图像进行预处理和坐标转换，最终能得到人工标记点p的真实物理坐标(xwp,ywp,zwp)，再计算出人工标记点p的位移值和总位移量，并与安全阈值比较，可以判断是否发出信号，该方法能够对包装大米的堆垛进行自动的监测，一旦出现坍塌趋势即可立即发出预警信号，达到了保护巡检人员人身安全的目的。

1.一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，s1中，人工标记点p设置在包装大米堆垛最上层以及最外层的包装大米的外包装上。

3.根据权利要求1所述的包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，s2的具体方法为：

4.根据权利要求1所述的包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，s3的具体方法为：

5.根据权利要求1所述的包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，s4的具体方法为：

6.根据权利要求5所述的包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，s5中计算位移数据的方法：l＝

7.根据权利要求1所述的包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，其特征在于，s7的具体方法包括：

8.监测装置，其特征在于：基于如权利要求1所述的一种包装大米堆垛坍塌安全预警监测方法，监测装置包括监测图像采集单元、监测图像处理单元、位移值计算单元和安全预警单元；

9.根据权利要求8所述的监测装置，其特征在于：所述监测图像采集单元包括光照设备、左相机和右相机。