孙宏军, 赵作霖, 徐冠群

(1.天津大学 电气与自动化工程学院,天津 300072；2.天津市过程检测与控制重点实验室,天津 300072)



塔式起重机机器视觉监控系统设计

孙宏军1,2, 赵作霖1,2, 徐冠群1,2

(1.天津大学 电气与自动化工程学院,天津 300072；2.天津市过程检测与控制重点实验室,天津 300072)

为解决各类施工现场以塔机运行过程中的安全问题，设计了一套基于视觉传感技术的智能视频监控系统，根据实际需要，在嵌入式平台上配合图像传感器和视觉跟踪TLD算法，实现了对塔机吊臂运动轨迹的追踪定位、判断和预警。测试结果表明：系统的检测率和正确率均能达到95 %以上。

塔式起重机； 机器视觉； TLD算法； 图像传感器

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塔式起重机存在着碰撞等一系列安全隐患。鉴于塔机使用的普遍性以及潜在的事故可能性，国外学者做出了许多相关研究，塔机区域控制和防碰撞系统也相继出现：新加坡的TAC-3000塔机防碰撞、区域保护系统通过32位CPU实现了128 bit的数据加密算法，用于实现塔机之间的数据无线交互[1]；日本大林组开发了基于GPS传感器的3台塔机防碰撞系统[2]；德国的Liebherr、法国的Potain等公司也通过引入激光、超声等先进传感器技术实现了对塔机运行状态更加精确的测量。

国内产品大多基于传统传感设备或安装复杂，或功能简单、智能化不足，基于计算机视觉、图像传感器测量技术的快速发展，本文提出了一种基于视觉传感技术的安全监控系统，为塔机吊臂的运行范围划定一片“安全区域”，即“电子围栏”，通过在嵌入式平台上运行TLD视觉跟踪算法，对图像传感器采集到的视频、图形的关键信息进行分析处理，实现对塔臂运动轨迹的追踪定位、判断和预警，保障塔机安全作业的顺利进行。……