一种多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统，包括摄影部分，摄影部分包括：多个相机、定位标识、测量标识和数据链路；其中，定位标识被放置于检测工位的特定位置并保持固定，该特定位置需均匀分布于整个被测区域，且已知其绝对坐标；测量标识被固定于太阳能集热器钢结构支架的待测点；每个相机的内部参数及镜头畸变系数由事先的相机标定确定，各相机被固定于检测工位的特定位置，其分布保证每个测量标识位于至少两部相机的拍摄范围内；数据链路传输各相机拍摄的照片，传输各相机的控制命令，也对各相机供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工装结构件的几何参数测量，特别涉及一种多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统。
技术介绍
太阳能光热发电技术(英文名Concentrating Solar Power，简称CSP)利用聚光反射镜将太阳辐射能量反射到集热器上，由集热器将太阳辐射能转换成热能，并通过热力循环过程进行发电。作为太阳能大规模发电的重要方式，太阳能光热发电具有一系列明显优点。首先，其全生命周期的碳排放量非常低，根据国外研究仅有18g/kWh。其次，该技术在现有太阳能发电技术中成本最低，更易于迅速实现大规模产业化。最后，太阳能光热发电还具有非常强的与现有火电站及电网系统的相容性优势。槽式抛物面技术是太阳能光热发电的重要技术之一，它使用槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦在抛物面焦点处的集热管上。在实际的制造过程中，抛物面反射镜由若干螺栓或铆钉固定在太阳能集热器钢结构支架的对应托架上，集热管被固定于太阳能集热器钢结构支架的集热管支架上。所以，太阳能集热器钢结构支架上的各个固定点的位置与角度决定了抛物面反射镜和集热管的几何参数。为了保证聚光效率，抛物面反射镜的面型及相对集热管的位置都需要满足设计的要求，因此，太阳能集热器钢结构支架的组装线上需要一种检测系统来检测各个固定点的几何参数，从而达到检测组装质量的目的。目前，常见的检测方法是使用激光跟踪仪、全站仪或激光雷达来测量物体的几何参数。这种方法耗时巨大、效率极低，且测量时需要随时接触被测物体、容易被遮挡所影响，难以满足生产线上的在线检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在保证检测精度的条件下，提高检测效率，提供一种可满足生产线上检测的非接触式检测系统。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统，包括摄影部分，所述摄影部分包括：多个相机1、定位标识2、测量标
识3和数据链路4；其中，所述定位标识2被放置于检测工位的特定位置并保持固定，该特定位置需均匀分布于整个被测区域，其绝对坐标在检测前由高精度测量设备测量得到；测量标识3被固定于太阳能集热器钢结构支架5的待测点；每个相机1的内部参数及镜头畸变系数由事先的相机标定确定，各相机1被固定于检测工位的特定位置，其分布保证每个测量标识位于至少两部相机1的拍摄范围内；数据链路4传输各相机1拍摄的照片，传输各相机1的控制命令，也对各相机1供电。上述技术方案中，该系统还包括计算部分，所述计算部分包括传输与控制模块6、计算模块7；其中，所述传输与控制模块6与所述数据链路4相连，发送所述多个相机1的控制命令，并接收所述多个相机1拍摄的照片；所述计算模块7从接收到的所述多个相机1拍摄的照片中提取所述定位标识2在照片中的像素坐标，根据所述定位标识2的绝对坐标、定位标识2在照片中的像素坐标以及相机1的内部参数及镜头畸变系数，计算各相机1的姿态与位置；所述计算模块7从接收到的所述多个相机1拍摄的照片中提取所述测量标识3在照片中的像素坐标，根据各相机1的姿态与位置、测量标识3在照片中的像素坐标计算各测量标识3的绝对坐标及绝对倾斜角度，并将计算结果与标准模型进行对比，从而计算太阳能集热器钢结构支架5的组装质量。上述技术方案中，所述摄影部分还包括检测工位钢支架8；所述多个相机1均固定于所述检测工位钢支架8上。本专利技术的优点在于：本专利技术的多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统检测速度快、精度高，检测过程中不与被测物体所接触，可满足组装线上的组装质量检测要求。附图说明图1是多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统示意图。图面说明1 多个相机 2 定位标识 3 测量标识4 数据链路 5 太阳能集热器钢结构支架 6 传输与控制模块7 计算模块 8 检测工位钢支架具体实施方式现结合附图对本专利技术作进一步的描述。本专利技术的多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统用于对太阳能集热器钢结构支架的组装质量进行检测。该系统总体上包括摄影部分和计算部分。图1为一个实施例中将若干相机固定于检测工位钢支架上的多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统示意图，如图所示，该检测系统中的摄影部分包括：多个相机1、定位标识2、测量标识3、数据链路4和检测工位钢支架8；该检测系统中的计算部分包括：传输与控制模块6、计算模块7。所述定位标识2被放置于检测工位的特定位置并保持固定，该特定位置需均匀分布于整个被测区域，其绝对坐标在检测前由高精度测量设备测量得到；测量标识3被固定于太阳能集热器钢结构支架5的待测点；每个相机1的内部参数及镜头畸变系数由事先的相机标定确定，各相机1被固定于检测工位钢支架8上，其分布保证每个测量标识位于至少两部相机1的拍摄范围内；数据链路4传输各相机1拍摄的照片，传输各相机1的控制命令，也对各相机1供电。所述传输与控制模块6与所述数据链路4相连，发送所述多个相机1的控制命令，并接收所述多个相机1拍摄的照片；所述计算模块7从接收到的所述多个相机1拍摄的照片中提取所述定位标识2在照片中的像素坐标，根据所述定位标识2的绝对坐标、定位标识2在照片中的像素坐标以及相机1的内部参数及镜头畸变系数，计算各相机1的姿态与位置；所述计算模块7从接收到的所述多个相机1拍摄的照片中提取所述测量标识3在照片中的像素坐标，根据各相机1的姿态与位置、测量标识3在照片中的像素坐标计算各测量标识3的绝对坐标及绝对倾斜角度，并将计算结果与标准模型进行对比，从而计算太阳能集热器钢结构支架5的组装质量。上述描述中，所述像素坐标是指在照片中位于第几排第几列像素，所述绝对坐标是指在实际空间中的三维坐标；像素坐标与绝对坐标之间存在一个对应关系，在本申请中这一对应关系由拍摄相片的特定相机的相机姿态、位置以及内部参数决定，因此，只要知道像素坐标、绝对坐标和对应关系中的两个参数，就可以计算出另一个参数。本专利技术的检测系统在工作过程中，多个相机在一次拍摄后就可以由计算模块即时给出计算结果，具有检测速度快、实时性好的优点。本专利技术的检测系统在检测前由相机标定确定每个相机的内部参数及镜头畸变系数，并使用高精度测量设备测量定位标识的绝对坐标，从而保证在每次检测中能由定位标识在照片中的像素坐标和绝对坐标精确计算各相机的姿态和位置，排除每次
检测中相机可能存在的轻微震动带来的干扰；最终由各相机的精确姿态、位置和测量标识在照片中的像素坐标精确计算测量标识的绝对坐标，使该检测系统具有高精度的优点。本专利技术的检测系统在检测过程中不与被测物体所接触，可满足组装线上的组装质量检测要求。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统，其特征在于，包括摄影部分，所述摄影部分包括：多个相机(1)、定位标识(2)、测量标识(3)和数据链路(4)；其中，所述定位标识(2)被放置于检测工位的特定位置并保持固定，该特定位置需均匀分布于整个被测区域，其绝对坐标在检测前由高精度测量设备测量得到；测量标识(3)被固定于太阳能集热器钢结构支架(5)的待测点；每个相机(1)的内部参数及镜头畸变系数由事先的相机标定确定，各相机(1)被固定于检测工位的特定位置，其分布保证每个测量标识(3)位于至少两部相机(1)的拍摄范围内；数据链路(4)传输各相机(1)拍摄的照片，传输各相机(1)的控制命令，也对各相机(1)供电。

【技术特征摘要】
1.一种多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统，其特征在于，包括摄影部分，所述摄影部分包括：多个相机(1)、定位标识(2)、测量标识(3)和数据链路(4)；其中，所述定位标识(2)被放置于检测工位的特定位置并保持固定，该特定位置需均匀分布于整个被测区域，其绝对坐标在检测前由高精度测量设备测量得到；测量标识(3)被固定于太阳能集热器钢结构支架(5)的待测点；每个相机(1)的内部参数及镜头畸变系数由事先的相机标定确定，各相机(1)被固定于检测工位的特定位置，其分布保证每个测量标识(3)位于至少两部相机(1)的拍摄范围内；数据链路(4)传输各相机(1)拍摄的照片，传输各相机(1)的控制命令，也对各相机(1)供电。2.根据权利要求1所述的多相机太阳能集热器钢结构支架组装质量检测系统，其特征在于，还包括计算部分，所述计算部分包括传输与控制模块(6)、计算模块(7)；其中，所述传输与控制模块(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚志豪，刘佳尧，杨苏，
申请(专利权)人：首航节能光热技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12