机床与液压

作者：赵富，渠政，王少锋，王国强，安俊峰

单位：内蒙古科技大学机械工程学院；内蒙古第一机械集团有限公司；内蒙古科技大学机械工程学院；内蒙古科技大学机械工程学院；内蒙古第一机械集团有限公司；内蒙古第一机械集团有限公司

关键词：机器视觉;预定位;单应性矩阵;形状匹配

基金：高校基本科研业务费项目（2024YXXS012）；特种车辆设计制造集成技术全国重点实验室开放课题（GZ2023KF012）；一流学科科研专项项目（YLXKZX?NKD?023；YLXKZX?NKD?005）

针对传统天车预定位方法依赖于固定地面垛位划分、难以适应目标种类和位置变化的问题，提出一种基于机器视觉的大视场下天车吊运目标预定位方法，以实现对随机放置吊运目标的自动识别与定位，提升天车作业的自动化程度。合理布置工业相机覆盖天车作业空间，并建立图像像素坐标与地面世界坐标之间的单应性矩阵映射关系。利用吊运目标（料罐）的三维模型创建形状匹配模板库，在待搜索图像中使用模板库内的形状进行逐一匹配，并且使用图像金字塔以减小计算量，加快匹配速度，获得三维形状匹配最佳结果中投影到地面上的定位坐标系原点的像素坐标，再由图像与地面之间的单应性矩阵得到吊运目标的预定位结果。结果表明：该方法能较准确分辨吊运目标并获取其位置信息，天车大车和小车能够据此进行预定位；对料罐的实际预定位测试显示，其定位最大误差半径为112 mm，误差主要来源于地面平整度限制导致的单应性矩阵计算偏差、镜头畸变、料罐制造误差导致的与理想模型的差异以及天车自身重复定位精度等因素。尽管如此，该精度已能满足天车大车和小车进行初步预定位跟随的需求。

来源：2026年第1期

《机床与液压》期刊编辑部

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