[发明专利]一种基于预设区域的隧道图像采集装置及拼接方法

权利要求书

1.一种基于预设区域的隧道图像采集装置及拼接方法，其特征在于：包括光源组、相机组、显示屏、控制PC、电池组、支撑装置和行走装置，所述支撑装置垂直固定在行走装置的上表面，所述电池组固定在行走装置的上表面，所述电池组设于所述支撑装置的底端部位，所述光源组、相机组、显示屏和控制PC均固定在支撑装置上，所述控制PC设于电池组的上方，所述显示屏设于控制PC的上方，所述光源组和相机组均设于支撑装置的顶端。

2.根据权利要求1所述的一种基于预设区域的隧道图像采集装置及拼接方法，其特征在于：所述支撑装置下部为固定杆，上部为活动杆，所述活动杆套接于固定杆内部，且可上下伸缩和折叠，所述显示屏、控制PC和电池组均固定在固定杆上，所述光源组和相机组固定在活动杆的顶端。

3.根据权利要求2所述的一种基于预设区域的隧道图像采集装置及拼接方法，其特征在于：所述光源组的光源数量和相机组的相机数量相同，所述相机组设于活动杆顶端，所述光源组设于相机组上方，且与相机组一一对应设置。

4.根据权利要求1所述的一种基于预设区域的隧道图像采集装置及拼接方法，其特征在于：所述支撑装置和行走装置都和控制PC连接，支撑装置通过控制PC来调节相机组和光源组的位置和高度，行走装置通过控制PC调节采集装置的行进速度。

5.根据权利要求1所述的一种基于预设区域的隧道图像采集装置及拼接方法，其特征在于：所述光源组为高亮条形光源，所述相机组采用高分辨率工业线阵相机，可获得高清图像数据；所述控制PC根据所述光源数据调节所述光源组的强度和曝光时间。

6.一种基于预设区域的隧道图像拼接方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1.获取的隧道结构表面图像：根据隧道图像采集装置采集基于预设区域的隧道表面的图像数据；

S2.对获取图像进行预处理操作；

S3.预设区域图像特征点提取与匹配；

S4.基于预设区域图像拼接与融合。

7.根据权利要求6所述的一种基于预设区域的隧道图像拼接方法，其特征在于：所述步骤S1中的预设区域是指由固定相机组中两相邻相机拍摄的隧道图像的固定重叠区域，将所述相机组拍摄范围反算至所述隧道结构表面图像，从所述隧道结构表面图像裁切重叠区隧道图像块，形成待匹配的预设区域图像。

8.根据权利要求6所述的一种基于预设区域的隧道图像拼接方法，其特征在于：所述步骤S2中的图像预处理的具体步骤包括：

(1)对所述隧道结构表面图像进行反转操作来增强图像对比度，具体方法为：利用灰度线性变换函数对图像中的所有点的灰度进行转换，以此来增强图像的对比度，像素点x处灰度线性变换之后的像素值g(x)＝255-f(x)，f(x)是像素点x的原始像素值；

(2)使用自适应中值滤波算法去除所述预设区域图像噪声，同时保留所述预设区域图像细节特征，其中，所述自适应中值滤波算法包括以下步骤：对于预设区域图像中每个像素点x，记录以x为中心的滤波窗口内像素灰度最大值I_max、中值I_med和最小值I_min，如果x处的像素值f(x)小于I_max且大于I_min，则保持像素点x处的像素值f(x)不变；否则，令像素点x处的像素值f(x)＝I_med。