随着我国经济与现代工业的高速发展,大型起重机广泛地应用于各个领域的建设中,在工矿企业、建筑、桥梁、港口等工业生产和基础建设方面的需求量日益增加。与此同时,人们对起重机的安全性也十分重视。臂架是起重机工作运行时重要的承载部件,也是结构强度较为薄弱的环节,其旁弯现象尤为突出,臂架的应力和位移等力学参数均难以知晓,其力学性能严重影响起重机的正常运转。在缺少专业的高精密仪器监测下,不能实时了解起重机臂架在整个变幅过程中的工作状态,导致难以对其强度和安全性进行实时的评估。本论文在大型起重机在线监测系统设计项目的支持下,将光学、机械设计、图像处理、计算机技术等结合起来,研制出一种基于计算机视觉技术的臂架旁弯程度在线监测系统。本文的监测系统通过监测跟随臂架顶端同步移动的红外激光,采用目标识别跟踪算法实现了对在工作过程中起重机臂架旁弯程度的实时监测,该系统具有操作简单方便、可靠性高,精确度高等特点。对起重机作业安全性有了更好的提高,从而减少事故的发生。本论文主要工作为以下几个方面：1)本论文是以实际科技计划项目为课题研究背景,针对大型起重机臂架的安全性问题,为吊臂旁弯程度在线监测系统提供了一种基于红外激光识别跟踪的监测方案,然后根据方案提出了一些技术难点。2)介绍了大型起重机臂架在作业时候产生旁弯现象的原因及危害性,然后,根据光学系统原理设计吊臂横向偏移量的具体计算方法。在图像处理技术方面,本文主要阐述了一些常用的图像处理方法,比如均值滤波、中值滤波、自适应全局阈值图像分割、分水岭区域图像分割等等。在目标识别跟踪算法方面,阐述了基于模板匹配的识别跟踪算法的相关内容,并对其研究分析,比较它们的优缺点,并且结合实际项目的技术要求,确定本文要采用的目标识别跟踪算法。3)针对该系统的工作环境以及要达到的性能要求,结合以上算法,设计了一套大型起重机臂架旁弯在线监测系统。工作包括图像的获取,图像的处理,目标识别跟踪,数据的计算,以及通讯等。经过多次试验与现场调试,可以实现对起重机臂架横向偏移量的实时性检测,并且能实时的传送数据到显示界面。4)通过现场测试的结果分析,实验测试数据比较准确,在误差准许的范围之内。而且该系统操作便捷、可靠性高、实时性强、可以大大的提高起重机的安全系数,拥有较好的实用前景。论文最后总结了该系统存在的一些不足的地方,并且提出了相应的用于改善和提高该系统的技术方法与途径。