[发明专利]一种井盖高程差信息获取方法、装置及系统

权利要求书

1.一种井盖高程差信息获取方法，其特征在于，所述方法包括：

通过点云数据采集装置获得井盖的点云数据；

对所述点云数据存在的倾角进行姿态角弥补；所述姿态角为所述点云数据采集装置的姿态角；

对姿态角弥补后的所述点云数据进行图像边缘提取，获得边缘信息图像；

根据所述边缘信息图像采用Hough变换圆识别方法分别确定井盖和井框的位置；

根据所述井盖和所述井框的位置计算所述井盖的盖框差和路框差；所述盖框差为井盖和井框的高程差，所述路框差为路面与井框的高程差；

所述根据所述边缘信息图像采用Hough变换圆识别方法分别确定井盖和井框的位置，具体包括：

在所述边缘信息图像中取N条平行的横向直线和M条平行的纵向直线；各平行直线之间的间距小于设定值；

将各直线与所述边缘信息图像的边缘的交点定义为关键点，各所述关键点组成关键点点集；

在所述关键点点集中通过随机Hough变换圆识别所述边缘信息图像中的圆，定义为第一圆；

获取所述第一圆的同心圆，将所述同心圆定义为第二圆，并确定井盖和井框的位置；所述第一圆和所述第二圆中半径大的圆为井框，半径小的圆为井盖。

2.根据权利要求1所述的井盖高程差信息获取方法，其特征在于，所述通过点云数据采集装置获得井盖的点云数据，具体包括：

通过激光雷达摄像头获得井盖的点云数据。

3.根据权利要求1所述的井盖高程差信息获取方法，其特征在于，所述对姿态角弥补后的所述点云数据进行图像边缘提取，获得边缘信息图像，具体包括：

对姿态角弥补后的所述点云数据进行图像增强处理；

对图像增强后的所述点云数据的灰度值进行OSTU最大分割阈值法得到OSTU阈值；

将所述OSTU阈值作为Canny算子边缘检测方法的阈值；

采用所述Canny算子边缘检测方法对图像增强后的所述点云数据进行图像边缘提取，获得边缘信息图像。

4.一种井盖高程差信息获取装置，其特征在于，权利要求1-3任意一项所述的井盖高程差信息获取方法应用于所述井盖高程差信息获取装置，所述井盖高程差信息获取装置包括：

移动设备、搭载支架、点云数据采集装置和控制器；所述搭载支架搭载于所述移动设备顶部，所述点云数据采集装置设置在所述搭载支架上；所述控制器与所述点云数据采集装置通讯连接；

点云数据采集装置用于获得井盖的点云数据并将所述点云数据发送到所述控制器，所述控制器用于根据所述点云数据确定所述井盖的盖框差和路框差；所述盖框差为井盖和井框的高程差，所述路框差为路面与井框的高程差。

5.根据权利要求4所述的井盖高程差信息获取装置，其特征在于，所述点云数据采集装置为激光雷达摄像头。

6.根据权利要求4所述的井盖高程差信息获取装置，其特征在于，所述搭载支架上设有支架臂，所述点云数据采集装置搭载于所述支架臂上，所述点云数据采集装置的镜头方向与地面的水平夹角为120°。

7.根据权利要求6所述的井盖高程差信息获取装置，其特征在于，所述支架臂距地面2m以上。

8.根据权利要求4所述的井盖高程差信息获取装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述点云数据采集装置电连接，所述显示装置用于显示所述点云数据。

9.一种井盖高程差信息获取系统，其特征在于，所述系统包括：

点云数据获取模块，用于获得井盖的点云数据；

姿态角弥补模块，用于对所述点云数据存在的倾角进行姿态角弥补；所述姿态角为所述点云数据采集装置的姿态角，所述点云数据通过所述点云数据采集装置获得；

边缘信息图像提取模块，用于对姿态角弥补后的所述点云数据进行图像边缘提取，获得边缘信息图像；

Hough变换圆识别模块，用于根据所述边缘信息图像采用Hough变换圆识别方法分别确定井盖和井框的位置；

高程差计算模块，用于根据所述井盖和所述井框的位置计算所述井盖的盖框差和路框差；所述盖框差为井盖和井框的高程差，所述路框差为路面与井框的高程差；

所述根据所述边缘信息图像采用Hough变换圆识别方法分别确定井盖和井框的位置，具体包括：

在所述边缘信息图像中取N条平行的横向直线和M条平行的纵向直线；各平行直线之间的间距小于设定值；

将各直线与所述边缘信息图像的边缘的交点定义为关键点，各所述关键点组成关键点点集；

在所述关键点点集中通过随机Hough变换圆识别所述边缘信息图像中的圆，定义为第一圆；

获取所述第一圆的同心圆，将所述同心圆定义为第二圆，并确定井盖和井框的位置；所述第一圆和所述第二圆中半径大的圆为井框，半径小的圆为井盖。