本发明涉及节段梁起重搬运，具体涉及一种基于摄影测量系统的节段梁自动抓取方法及系统。
背景技术：
1、桥梁是由节段梁连接而成，节段梁需要靠吊具和天车移动到指定位置。吊具和节段梁通过吊杆连接。在安装时，需要保证节段梁表面的吊孔与吊杆完全对准，如果发生偏差，吊杆的受力情况会恶化，严重影响其使用寿命；而且节段梁表面可能发生破损，影响桥梁的寿命和安全性。
2、现有的常规的吊孔吊杆的对位方式是施工人员手动调节吊杆之间的距离以适应节段梁吊孔之间的距离，调节过程需要多人辅助且不能一次性调节到位；需要施工人员站在节段梁顶面推动节段梁吊具，辅助对位使吊杆进入吊孔，并且在节段梁吊装过程中，施工人员需要反复多次进行辅助定位、安装和拆卸等工作，费时费力，还有可能造成安全事故。因此常规操作存在吊装作业过程繁琐、所需施工人员数量多、人工成本过高、吊装周期长、全过程作业时间长、安全风险较高等问题。
技术实现思路
1、本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于摄影测量系统的节段梁自动抓取方法及系统。
2、本发明提供一种基于摄影测量系统的节段梁自动抓取方法，包括：
3、s1、移动吊具至节段梁上方，使得摄影测量单元能够拍摄到吊杆对应的吊孔；
4、s2、多个摄影测量单元分别获取对应的吊杆和吊孔的中心三维坐标，根据吊杆和吊孔的中心三维坐标，对吊杆进行粗定位；
5、s3、检测吊杆是否完成粗定位，若是，则执行步骤s4；
6、s4、多个摄影测量单元分别获取对应的吊杆和吊孔的中心二维坐标，根据吊杆和吊孔的中心二维坐标，对吊杆进行精定位；
7、s5、检测吊杆是否完成精定位，若是，则执行步骤s6；
8、s6、下放吊具使吊杆与吊孔完全对接，实现节段梁的自动抓取。
9、利用摄影测量单元对吊杆和吊孔进行测量，根据测量结果分别对吊杆进行粗定位和精定位，能够提高吊杆与吊孔的对接精度，从而实现吊杆与吊孔完全对接，避免影响吊杆和节段梁的使用寿命，降低了工人的劳动强度，降低了作业成本，减少了工作中的安全隐患。
10、进一步地，吊杆的中心三维坐标为吊杆下端的中心三维坐标，吊杆下端的中心三维坐标通过获取吊杆下端面各顶角的坐标求得其中心三维坐标，吊孔的中心三维坐标通过获取吊孔各顶角的坐标求得其中心三维坐标。
11、通过上述方法计算吊杆下端以及吊孔的中心三维坐标，计算结果更为准确，有利于提高吊杆与吊孔的对接精度。
12、进一步地，所述步骤s2中，对吊杆进行粗定位包括：根据吊杆下端和吊孔的中心三维坐标之间的横坐标差值以及纵坐标差值对吊具的位置进行调整，根据吊杆下端和吊孔的中心三维坐标之间的纵坐标差值以及竖坐标差值对吊具的角度进行调整；其中，横坐标为沿吊具长度方向x轴的坐标，纵坐标为沿吊具宽度方向y轴的坐标，竖坐标为沿垂直于节段梁表面方向z轴的坐标。
13、利用中心三维坐标的横坐标和纵坐标即可完成吊具空间位置的调整，利用中心三维坐标的纵坐标和竖坐标即可完成吊具角度的调整，使得所有吊杆下端面处于同一平面上，有利于实现吊杆与吊孔的完全对接。
14、进一步地，所述步骤s2中，对吊杆进行粗定位包括：以吊具中心的吊杆和吊孔的中心三维坐标之间的横坐标差值以及纵坐标差值对吊具的位置进行调整，比较靠近吊具两端的所有吊杆与对应吊孔的中心三维坐标之间的纵坐标差值和竖坐标差值，对吊具的角度进行调整。
15、先将中心的吊杆与对应的吊孔对应，然后调整吊具的角度，通过这一调整方法能够减少调整时间，提高粗定位的效率。
16、进一步地，对吊具进行角度调整包括：
17、判断靠近吊具两端的对称的两个吊杆与对应吊孔的的纵坐标差值是否相等，若不相等，则将吊具绕z轴转动；
18、判断靠近吊具一端的多个吊杆与对应吊孔之间的竖坐标差值是否相等，若不相等，则将吊具绕x轴转动；
19、判断靠近吊具两端的吊杆与对应吊孔的的竖坐标差值是否相等，若不相等，则将吊具绕y轴转动。
20、通过上述角度调整，使得所有的吊杆与对应吊孔可进行下一步的精定位。
21、进一步地，所述步骤s4包括：摄影测量单元将吊杆的下端面和对应吊孔转化为同一平面，并测量同一平面下吊杆的下端面和吊孔的中心二维坐标。
22、利用机器视觉将吊杆和吊孔转化为同一平面下计算中心二维坐标，能够消除摄影测量单元拍摄时的系统误差。
23、进一步地，所述步骤s4中，对吊杆进行精定位包括：根据吊杆和对应吊孔的中心二维坐标之间的横坐标差值以及纵坐标差值对吊杆座的位置进行调整。
24、吊杆座的调整精度较高，能够提高吊杆的调整精度，减少调整次数。
25、进一步地，所述步骤s5包括：根据吊杆和吊孔的中心二维坐标以及距离传感器所测距离判断吊杆是否完成精定位；
26、利用两种检测方法使得吊杆的调整位置更加精确。
27、进一步地，所述步骤s5包括：获取所有吊杆和吊孔的中心二维坐标以及多个距离传感器所测得的与节段梁表面的距离，若所有吊杆和对应吊孔的中心二维坐标之间的差值在预设范围内，且多个距离传感器所测距离相同，则说明吊杆精定位完成；
28、当吊杆完成精定位时，距离传感器测量的是靠近吊孔边缘的节段梁表面至距离传感器的距离。
29、若多个距离传感器所测距离相同，则说明没有传感器的激光射向了吊孔内，此时所有吊杆均与吊孔完全对应，从而保证了吊杆与吊孔能够完全对接。
30、进一步地，所述步骤s1包括：判断摄影测量单元是否能够通过拍摄到吊杆和吊孔，若否，则控制摄影测量单元的俯仰机构进行角度调整。
31、本发明还提供一种基于摄影测量系统的节段梁自动抓取系统，包括控制系统、天车、设置在天车上的吊具、多个吊杆座、设置在吊杆座下方的多根吊杆，所述天车用于控制吊具的空间位置，所述吊具设置有用于调整吊具整体角度的转动模块，所述吊杆座滑动设置在吊具上，所述吊杆座用于对吊杆进行精定位；
32、所述吊具下方设置有多个摄影测量单元，每个摄影测量单元对应一个不同的吊杆，所述摄影测量单元用于同时拍摄一根吊杆以及与该吊杆对应的吊孔；
33、所述控制系统用于接收摄影测量单元采集的信息并控制天车、吊具、吊杆座的运动。
34、天车能够控制吊具运动从而进行吊杆的粗定位中的位置定位，吊具能够转动，从而进行吊杆的粗定位中的角度定位，吊杆座则能够直接控制吊杆运动，从而控制吊杆的精定位。
35、进一步地，包括对称设置在吊杆座上的多组距离传感器，每组距离传感器对应一根吊杆，每组距离传感器包括对称布置的多个距离传感器，所述距离传感器用于测量距离传感器与节段梁表面的距离。
36、距离传感器作为冗余测量，使测量数据更加精确，能够保证吊杆与吊孔完全对接。
37、进一步地，所述摄影测量单元包括连接机构、云台、俯仰机构以及两个相机，所述连接机构与吊具连接，所述云台与连接机构连接，所述相机通过俯仰机构与云台连接，所述俯仰机构用于调整相机的拍摄角度，两个相机分别用于从不同角度拍摄同一根吊杆以及与该吊杆对应的吊孔。
38、通过设置俯仰机构，便于调节相机的拍摄角度，使得相机获得最佳的拍摄视野；两个相机从不同角度拍摄同一个吊杆及对应的吊孔，从而获取吊杆和吊孔的三维坐标点。
39、本发明的有益效果为：本发明利用摄影测量单元对吊杆和吊孔进行测量，根据测量结果分别对吊杆进行至少一次粗定位和至少一次精定位，能够提高吊杆与吊孔的对接精度，从而实现吊杆与吊孔完全对接，避免影响吊杆和节段梁的使用寿命，降低了工人的劳动强度，降低了作业成本，减少了工作中的安全隐患。