[发明专利]隧道表面图像处理方法及系统

权利要求书

1.一种隧道表面图像处理方法，其特征在于，包括：

获取隧道表面图像，以及获取当前所在隧道截面的隧道表面上至少三个点在世界坐标系的位置；

根据所述至少三个点在所述世界坐标系的位置，获得在所述世界坐标系中当前所在隧道截面的隧道表面的曲线方程；

根据所述至少三个点在所述世界坐标系的位置以及在所述隧道表面图像的图像坐标系的位置，获得在所述世界坐标系中点沿第一轴向的位置，与在所述隧道表面图像的图像坐标系中点沿第二轴向的位置的变换关系，所述第一轴向为所述世界坐标系的、与当前所在隧道截面平行的轴向，所述第二轴向为所述隧道表面图像的图像坐标系的、与所述隧道表面图像平行的轴向，以当前所在隧道截面为所述世界坐标系的xoy平面，x轴方向为所述第一轴向，所述第一轴向与所述隧道表面图像不垂直，以通过所述至少三个点的平面为所述图像坐标系的x´o´y´平面，x´轴方向为所述第二轴向；

根据在所述世界坐标系中点沿第一轴向的位置与在所述隧道表面图像的图像坐标系中点沿第二轴向的位置的变换关系以及当前所在隧道截面的隧道表面的曲线方程，获得所述隧道表面图像的预设矩阵，所述预设矩阵的元素描述了所述隧道表面图像单个像素沿所述第二轴向的长度对应在隧道表面的弧长度，与所述隧道表面图像单个像素沿所述第二轴向的长度对应在所述世界坐标系中的直线长度的关系；

根据所述预设矩阵，将所述隧道表面图像的各个像素拉伸获得处理后的隧道表面图像。

2.根据权利要求1所述的隧道表面图像处理方法，其特征在于，获取当前所在隧道截面的隧道表面上至少三个点在世界坐标系的位置包括：

获取当前所在隧道截面的隧道表面上至少三个点到预设点的距离以及所述至少三个点与预设点连线的夹角，根据获得的距离和夹角获得所述至少三个点在所述世界坐标系的位置。

3.根据权利要求1所述的隧道表面图像处理方法，其特征在于，具体包括：以光点标出当前所在隧道截面的隧道表面上所述至少三个点，所述隧道表面图像包含所述至少三个点对应的光点。

4.根据权利要求1所述的隧道表面图像处理方法，其特征在于，获得在所述世界坐标系中点沿第一轴向的位置与在所述隧道表面图像的图像坐标系中点沿第二轴向的位置的变换关系包括：

获取所述至少三个点中任意两点在所述世界坐标系沿所述第一轴向的位置差量；

获取所述至少三个点中任意两点在所述隧道表面图像的图像坐标系沿所述第二轴向的位置差量；

根据在所述世界坐标系沿所述第一轴向的位置差量和在所述图像坐标系沿所述第二轴向的位置差量，获得在所述世界坐标系中点沿所述第一轴向的位置与在所述隧道表面图像的图像坐标系中点沿所述第二轴向的位置的变换关系。

5.根据权利要求1所述的隧道表面图像处理方法，其特征在于，获得所述预设矩阵的元素包括：

根据在所述世界坐标系中点沿第一轴向的位置与在所述隧道表面图像的图像坐标系中点沿第二轴向的位置的变换关系，获得沿所述第二轴向相邻的两个像素分别在所述世界坐标系沿所述第一轴向的位置坐标；

根据沿所述第二轴向相邻的两个像素分别在所述世界坐标系沿所述第一轴向的位置坐标以及在所述世界坐标系中当前所在隧道截面的隧道表面的曲线方程，获得沿所述第二轴向相邻的两个像素分别在所述世界坐标系沿第三轴向的位置坐标；

根据沿所述第二轴向相邻的两个像素分别在所述世界坐标系沿所述第一轴向的位置坐标以及沿所述第三轴向的位置坐标，获得沿所述第二轴向相邻的两个像素对应在所述世界坐标系的直线距离以及对应在隧道表面的弧长度，获得所述预设矩阵中对应的元素。