[发明专利]一种隧道检测半幅图像拼接全幅图像的方法及系统

权利要求书

1.一种隧道检测半幅图像拼接全幅图像的方法，所述半幅图像包括沿径向方向排列的多张图片，所述径向方向为隧道测量车在隧道中的行进方向；

其特征在于，所述方法包括：

步骤1，沿着径向方向，按照设定间隔检测进行拼接的两个所述半幅图像的重叠区域的特征点并进行匹配，得到所述半幅图像的匹配特征点；

步骤2，根据所述半幅图像的匹配特征点，通过线性插值的方法得到沿径向方向上每张图片的匹配特征点；

步骤3，以一侧的所述半幅图像中的各张图片的径向坐标为基准，进行两个所述半幅图像的包含的各张图片的径向坐标匹配；

步骤4，根据所述匹配特征点对两个所述半幅图像包含的各张图片进行对应拼接；

所述步骤3中进行两个所述半幅图像的包含的各张图片的径向坐标匹配的过程包括：

步骤301，以所述步骤1中获得的所述半幅图像的相邻匹配特征点为单位，计算一侧与另一侧的所述相邻匹配特征点的径向坐标差值的比值k,确定该相邻匹配特征点所在的一侧的各个图片的径向长度为图片原始长度的k倍；

步骤302，根据一侧的各个图片的径向长度，对所述一侧的各个图片进行切割与合并，使一侧的各个图片的匹配特征点距离其所在图片的上下边的比例与另一侧相同；

步骤303，将一侧的各张图片进行径向伸缩使两侧图片的径向长度相同；

所述步骤4对各张图片进行对应拼接之前，包括：根据相邻匹配特征点的横向坐标差异，对两侧的对应图片进行梯形变形；

所述步骤4中进行梯形变形的过程包括：

步骤401，以所述步骤1中获得的所述半幅图像的相邻匹配特征点为单位，分别计算两侧的所述相邻匹配特征点的横向坐标差值与径向坐标差值的比值k₁和k₂；

步骤402，计算d₁和d₂，其中，x₁＝k₁y₁+d₁，x₂＝k₂y₂+d₂，(x₁，y₁)为一侧进行梯形变形的图片的匹配特征点的坐标，(x₂，y₂)为另一侧进行梯形变形的图片的匹配特征点的坐标；

步骤403，按照两侧进行梯形变形的图片上下边的横向长度进行梯形变形，其中：

x_左上＝k₁y_上+d₁，x_左下＝k₁y_下+d₁；

x_右上＝k₂y_上+d₂，x_右下＝k₂y_下+d₂；

x_左上和x_左下分别为一侧进行梯形变形的图片上下边的横向长度，x_右上和x_右下分别为另一侧进行梯形变形的图片上下边的横向长度，y_上和y_下分别为进行梯形变形的图片上下边的径向坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤101，按照设定间隔进行特征点的检测和匹配；

步骤102，通过劳氏算法对所述特征点进行筛选,得到优秀特征点；

步骤103，计算每对匹配的所述优秀特征点的斜率，根据设置的间隔建立各个斜率范围的分组，选择所述优秀特征点的数量最多的小组里的一对匹配的特征点作为所述半幅图像的匹配特征点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤101中采用Open CV算法进行所述特征点的检测和匹配：

利用FAST算法进行所述特征点的检测，所述特征点描述算子利用ORB算法构造；

用FLANN算法进行所述特征点的匹配。