集单元中选取第一摄像头A的画面作为计算画面，然后获取计算画面中吊钩底端与第一摄 像头A镜头中心之间的直线连线，及所述直线连线或直线连线的延长线经过画面中第一参 考尺的刻度大小（即二者相交处），并以第一计算基准A1为基准，计算吊钩当前位置相对于 塔臂10实际的高度参数和幅度参数。
[0027]当吊钩在塔臂上运行至第二摄像头B的视野中时，图像处理计算单元就从图像采 集单元中选取第二摄像头B的画面作为计算画面，然后获取计算画面中吊钩底端与第二摄 像头B镜头中心之间的直线连线，及所述直线连线或直线连线的延长线经过画面中第二参 考尺的刻度大小（即二者相交处），并以第二计算基准A2为基准，计算吊钩当前位置相对于 塔臂10实际的高度参数和幅度参数。
[0028]当吊钩在塔臂上运行至第一摄像头A和第二摄像头B的共同区域时，即同时位于第 一摄像头A和第二摄像头B的画面中，图像处理计算单元就随机从图像采集单元中选取其中 一个摄像头的画面作为计算画面，然后获取计算画面中吊钩底端与该摄像头(A/B)镜头中 心之间的直线连线，及所述直线连线或直线连线的延长线经过画面中对应参考尺的刻度大 小（即二者相交处），并以相对应的计算基准(A1/A2)为基准，计算吊钩当前位置相对于塔臂 10实际的高度参数和幅度参数。
[0029]其中，由于第一参考尺设置在第一摄像头A的视野前方，并将第一摄像头A的视野 边界囊括在内（参见图3)，因此吊钩只要处于第一摄像头A的监控视野内，则第一摄像头拍 摄的图像画面中吊钩与第一摄像头镜头中心之间的直线连线或者直线连线的延长线就始 终会从第一参考尺上读出相应的刻度（即直线连线或直线连线的延长线与画面中第一参考 尺相交处的刻度）。同理，对于第二参考尺的而言，也是一样的（参见图4)。再加上，所述第一 摄像头A和第二摄像头B在所处位置的安装方式使得二者的视野范围在塔臂10中间区域有 交集，并可覆盖塔臂10到地面的图像，因此吊钩在塔臂上的运行，始终会被第一摄像头A和/ 或第二摄像头B所拍摄到。
[0030]依据上述内容，本发明所述监控系统中图像处理计算单元计算吊钩当前位置相对 于塔臂10实际的高度参数和幅度参数的方法，主要包括有下述步骤：
[0031] 以拍摄到吊钩的第一摄像头的画面作为计算画面为例，结合图3分析，当吊钩在塔 臂上运行到q位置时，相对于塔臂的高度为qr(即h〇,相对于塔臂的幅度为gr(即h):
[0032] 步骤一、计算实际空间中第一参考尺的所述刻度大小位置〇与第一摄像头镜头中 心g之间的直线连线〇g的距离a，和实际空间中直线连线og与塔臂在竖直平面内所占据的视 野夹角X，计算公式为：
[0034] 其中，h表示图像处理计算单元从计算画面中获取的第一参考尺的所述刻度大小， 1表示第一计算基准A1，即1 =A1;
[0035] 【这里，"所述刻度大小位置"即为前述方案中所说的第一摄像头画面中吊钩与第 一摄像头镜头中心之间的直线连线(或直线连线的延长线）与画面中第一参考尺相交处的 刻度大小位置，只不过是映射到实际空间而已】
[0036] 步骤二、计算实际空间中吊钩当前位置q与第一摄像头镜头中心g之间的直线连线 qg的距离ai，计算公式为：
[0038]其中，pxa表示计算画面中第一参考尺的所述刻度大小位置与第一摄像头镜头中 心之间的图像直线距离，pxai表示计算画面中吊钩底端与第一摄像头镜头中心之间的图像 直线距离，二者均由图像处理计算单元根据获取的计算画面中吊钩底端与第一摄像头镜头 中心之间的直线连线或直线连线的延长线计算得出；【这里，主要基于摄像头的成像原理， 即图像直线距离之比等于实际空间直线距离之比
[0039]步骤三、以计算出的视野夹角X和距离ai作为计算参数计算吊钩当前位置相对于 塔臂实际的高度参数hi和幅度参数h，此时幅度参数h表示吊钩距离驾驶舱的水平距离 li'，计算公式为：hi = sin(x)*ai，li = li'
[0040] 在图3中，当吊钩继续运行到s位置时，则吊钩相对于塔臂实际的高度则变为st，幅 度则变为gt，计算方法与上述一致。
[0041] 对于第二摄像头而言，参见图4,当吊钩在塔臂上运行至第二摄像头B的视野中时 (比如说q'位置），图像处理计算单元就从图像采集单元选取第二摄像头B的画面作为计算 画面，此时吊钩所在q'位置相对于塔臂实际的高度参数In为:h^sinUhai，幅度参数1MJ 表示吊钩距离塔臂末端的水平距离h" = icosUha:，其余步骤与上述以第一摄像 头的画面作为计算画面时的计算方式相同。同理，当吊钩继续运行至s'位置时，则吊钩相对 于塔臂实际的高度则变为s't'，幅度则变为g't'，计算方法与上述一致。
[0042]作为本发明优选的实施方案是，上述监控系统中，所述报警单元中设置有报警阈 值，所述报警阈值包括有近限位阈值，当报警单元基于从图像处理计算单元获得的吊钩当 前位置相对于塔臂实际的幅度参数h'接近所述近限位阈值时，发出近限位报警信号以提 醒操作人员吊钩距离塔身过近。这里，所述近限位阈值优选为l_2m，即吊钩距离驾驶舱h' 仅剩下l-2m的距离（即h ' = l-2m)，就进行报警操作。
[0043]其中，所述报警阈值还包括有远限位阈值，当报警单元基于从图像处理计算单元 获得的吊钩当前位置相对于塔臂实际的幅度参数h"接近所述远限位阈值时，发出远限位 报警信号以提醒操作人员吊钩在塔臂上运行过远。这里，所述远限位阈值优选为l_2m，即吊 钩距离塔臂末端1!"仅剩下l-2m的距离（即就进行报警操作。
[0044]其中，所述报警阈值还包括有高限位阈值，当报警单元基于从图像处理计算单元 获得的吊钩当前位置相对于塔臂实际的高度参数hi接近所述高限位阈值时，发出高限位报 警信号以提醒操作人员吊钩在塔臂上运行过高。这里，所述高限位阈值优选为l_2m，即吊钩 距离塔臂仅剩下l-2m的距离（即1η=1-2πι)，就进行报警操作。
[0045]比较优选的技术方案是，所述近限位报警信号、远限位报警信号和高限位报警信 号设置为不同的报警方式。这样可以使得驾驶员在观察到不同的报警方式时，即可快速的 知晓吊钩当前的位置信息。
[0046] 作为本发明监控系统的另外一种应用方案，当塔臂在水平方向上转动时，还通过 第一摄像头和第二摄像头采集起重机多个角度的工作环境图像;其中，所述图像处理计算 单元还包括将第一摄像头和第二摄像头分别采集到的工作环境图像进行数据融合，获得起 重机工作环境的全景图像。然后，可在监控系统中加入图像显示单元，将图像显示单元连接 所述图像处理计算单元，并此时图像显示单元可将图像处理计算单元获得的全景图像在一 块显示屏幕上进行显示，所述显示屏幕设置在驾驶舱内供驾驶员观看（或者还可以同时布 置于建筑工地的监控室内，供后台工作人员查看）。通过这样的应用方式，驾驶员只需看一 块屏幕就能够确定当前塔吊的周围环境和运行情况，发现危险情况，及时调整驾驶操作避 免事故发生。
[0047] 其中，对于数据融合的部分，是图像处理计算单元将第一摄像头和第二摄像头获 取的各角度工作环境图像中相同的部分进行融合，不同的部分进行拼接的技术，以此得到 塔式起重机工作环