[发明专利]基于双目视觉与线结构光的水下构筑物表观缺陷检测方法

权利要求书

1.基于双目视觉与线结构光的水下构筑物表观缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：采集csum组水下结构光标定板图像，对双目相机进行标定与校正，并解算结构光构成的光平面方程；

步骤S2：获取n组构筑物表面双目图像，并对双目图像进行分析，确定结构光区域mask_roi；

步骤S3：从所述步骤S2中的结构光区域mask_roi提取结构光中心线，对结构光中心线进行填补与拟合以获得完整的光条中心线；

步骤S4：获取所述步骤S3中的光条中心线三维坐标；

步骤S5：根据相机的运动轨迹，构建目标场景深度图；

步骤S6：在构建的深度图基础上，实现目标区域的深度与宽度测量。

2.根据权利要求1所述的基于双目视觉与线结构光的水下构筑物表观缺陷检测方法，其特征在于：所述步骤S1中解算结构光构成的光平面方程的步骤为：

步骤S11：分别采用Steger算法提取校正后的左目和右目图像中的结构光中心线其中csum＞7，csum表示水下结构光标定板图像组数；

利用极限约束法确定左右目图像中的结构光中心线对应的匹配点并计算匹配点对应的三维点云其中，分别表示三维点云对应方向的坐标值，jc表示总的三维点云的个数；

利用最小二乘算法对得到三维点云进行空间直线拟合得到第ic组双目图像的中心线三维坐标表达式其中x、y、z分别表示三维坐标中横坐标、纵坐标、竖坐标，为空间直线表达式的参数，由拟合过程得到；将代入直线中心线三维坐标表达式L_ic，得到修正后的中心线三维点云其中

步骤S12：重复所述步骤S11，获取所有组双目图像结构光中心线对应的中心线三维坐标表达式L_ic,ic∈[1,csum]与修正后的中心线三维点云

步骤S13：利用RANSAC算法拟合所有修正后的中心线三维点云得到结构光光平面表达式为Ax+By+Cz+D＝0，其中x、y、z分别表示三维坐标中横坐标、纵坐标、竖坐标；A、B、C、D为空间平面表达式系数，由拟合过程得到。

3.根据权利要求1所述的基于双目视觉与线结构光的水下构筑物表观缺陷检测方法，其特征在于：从灰度空间和HSV空间两个角度分别对所述步骤S2中的构筑物表面图像进行分析，并确定结构光区域。

4.根据权利要求3所述的基于双目视觉与线结构光的水下构筑物表观缺陷检测方法，其特征在于：从灰度空间和HSV空间两个角度分别对获得的构筑物表面双目图像进行分析，并确定结构光区域，其具体步骤为：

步骤S21：分别基于左目和右目的构筑物表面彩色图像I_rgb的灰度空间，计算其图像双阈值，并分割得到基于灰度空间的结构光区域mask_gray；

步骤S22：分别将左目和右目的构筑物表面彩色图像I_rgb映射到HSV空间，基于结构光光条的颜色特征分别对左目和右目的构筑物表面彩色图像I_rgb进行分割得到基于HSV空间的结构光区域mask_hsv。