[发明专利]基于胶囊机器人面向排水管的多视角图像矫正方法及系统

说明书

本发明公开了基于胶囊机器人面向排水管的多视角图像矫正方法及系统，获取胶囊机器人通过鱼眼镜头对市政排水管拍摄的视频数据，将所述视频数据转换为视频文件格式；将所述视频文件格式进行逐帧截图，保存需要矫正的图像，并进行筛选后将其中的有效图像截取出来保存为预设大小的鱼眼图像；将所述鱼眼图像进行多个方向的分幅矫正，并将所述鱼眼镜头多个方向的矫正图像整合为一张图片；接收点击鱼眼图像需要观测位置的操作指令，确定观测视角并执行点击得到入射视角角度参数；根据入射视角角度参数矫正鱼眼图像，得到用户指定视角的矫正图像并保存。本发明采用鱼眼镜头进行管道内视频拍摄，对任意视角进行图像矫正，提高了管道视频检测的效率与质量。

技术领域

本发明涉及排水管道机器人检测技术领域，尤其涉及一种基于胶囊机器人面向排水管的多视角图像矫正方法及系统。

背景技术

随着城市的建设，城市排水管道铺设范围逐年增大，城市中排放的废水和废物越来越多，其中，这些物质还具有腐蚀性，会造成城市排水管道的堵塞和泄露。因此需要对排水管道进行及时检测，人工对排水管道的检测方式非常复杂，同时使检测人员具有安全隐患，所以需要一种机器检测方式来取代人工检测方式；在国际社会中管道机器人的应用越来越泛，涉及到方方面面，所以对城市排水管道检测机器人的研究成为一个热门的方向。

当今主流的管道机器人管道检测是在安装在机器人上的摄像头，并通过其拍摄的影像进行病害排查。摄像头随机器人在管道内的移动捕捉到管道内的影像信息，极大提高了管道检测的效率与质量。

例如，日本的横滨国立大学研究了一种对污水排放管道检测的机器人，此管道检测机器人是由四个部分组成，包括行走装置，作业操控装置，污水采集系统和控制系统。此管道检测机器人使用视觉伺服定位方式，摄像头拍摄管道内的视频信息，并把图像信息传送的主控计算机进行数据处理，来对管道内的情况进行实时检测并判断机器人所在位置。俄罗斯的TARIS公司为城市排水管道研究了一款能够实现自动检测和清理的管道机器人，此机器人使用电机驱动和轮式行走的方式，能源供给和通信是电缆的方式，机器人配有电机控制旋转的摄像头，使用防水材料制作。

但是，现有技术的缺点是：上述管道机器人的摄像头采用标准镜头，需要借助转动轴(摄像头调整视角受转动轴限制，很难做到大范围多视角的视频检测)和电机的辅助才能调整视角，其在作业过程中操作十分繁琐，严重降低管道作业效率，对于一些视角中出现的管道病害很难快速排查，降低了管道作业的质量，由于摄像头采用标准镜头，其成像画面单一，不能将分幅多视角图像一次性呈现到用户的眼前，图像观感欠佳。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：现有技术中摄像头调整视角受转动轴限制，很难做到大范围多视角的视频检测，成像画面单一，不能将分幅多视角图像一次性呈现到用户的眼前，严重降低管道作业效率，对于一些视角中出现的管道病害很难快速排查，降低了管道作业的质量。本发明提供一种基于胶囊机器人面向排水管的多视角图像矫正方法及系统，采用鱼眼镜头进行管道内视频拍摄，可以多角度充分捕捉管道内的细节，通过对鱼眼镜头的任意视角进行图像矫正，可以更完整地复原出管道内的图像信息，更进一步提高管道视频检测的效率与质量。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于胶囊机器人面向排水管的多视角图像矫正方法，其中，所述基于胶囊机器人面向排水管的多视角图像矫正方法包括：

获取胶囊机器人通过鱼眼镜头对市政排水管拍摄的视频数据，将所述视频数据转换为视频文件格式；

将所述视频文件格式进行逐帧截图，保存需要矫正的图像，并进行筛选后将其中的有效图像截取出来保存为预设大小的鱼眼图像；

将所述鱼眼图像进行多个方向的分幅矫正，并将所述鱼眼镜头多个方向的矫正图像整合为一张图片；