[发明专利]融合多组双目视觉系统的管径测量方法、装置及设备

权利要求书

1.一种融合多组双目视觉系统的管径测量方法，所述多组双目视觉系统包括多组双目摄像机，多个激光器，支架，处理器以及管道，所述支架横跨于所述管道，所述多组双目摄像机和所述多个激光器设置于所述支架上，所述处理器与所述多组双目摄像机电连接，其特征在于，包括：

S101：利用点状激光光源对被测管道外表面进行标记，并通过所述多组双目摄像机获取所述管道的原始图像；

S102：对所述原始图像进行预处理操作，并提取出由所述点状激光标记的特征点；

S103：将所述特征点通过匹配算法，实现一组双目摄像机图像中同名特征点的匹配，并根据双目视觉测量原理实现特征点的三维重建，进而获得多组点云；

S104：基于所述点云之间的隐式关系，实现多组点云配准，即将所有点云统一到一个坐标系下；

S105：根据所述点云配准结果，拟合空间圆计算，获取所述管道的管径。

2.根据权利要求1所述的融合多组双目视觉系统的管径测量方法，其特征在于，所述S102包括：

S1021：将管道上的目标点的三维位置与所述原始图像中的对应点关联；

S1022：对所述原始图像进行立体校正。

3.根据权利要求2所述的融合多组双目视觉系统的管径测量方法，其特征在于，所述特征点包括：所述多个激光器投射于所述管道上的标记点。

4.根据权利要求3所述的融合多组双目视觉系统的管径测量方法，其特征在于，所述匹配算法，具体包括：

S1031：获取所述左摄像机拍摄图像中提取的第一特征点集合，并将所述第一特征点集合转换为匹配基元F_L，获取所述右摄像机拍摄图像中提取的第二特征点集合，并将所述第二特征点集合转换为匹配基元F_R；

S1032：将所述匹配基元F_L和F_R按照正态分布进行归一化处理，并计算所述匹配基元F_L和F_R之间的斜率，将所述斜率所在空间均匀划分为n个区域；

S1033：根据每个所述斜率区域对所述匹配基元进行符号化操作，通过将所述斜率转为所述斜率所在区域对应的标签来对所述匹配基元进行粗分类；

S1034：对两组所述匹配基元进行动态规划，并通过迭代操作获得唯一目标值。

5.根据权利要求4所述的融合多组双目视觉系统的管径测量方法，其特征在于，所述动态规划采用公式：

其中，其中dp为状态变量矩阵，dp[i][j]为当前状态，表示F_L的前i匹配基元和F_R的前j匹配基元的最长匹配长度，dp[i-1][j-1]为前一个状态。

6.根据权利要求5所述的融合多组双目视觉系统的管径测量方法，其特征在于，所述S104，包括：

S1041：所述多组双目摄像机中的每组摄像机获得不同点云，将并将所述点云划分为源点云和目标点云，分别拟合所述源点云和所述目标点云，并分别计算所述源点云和所述目标点云的角度特征序列，进行归一化处理；

S1042：进行互相关运算后，获得同名点匹配结果并获得初始变换；

S1043：将所述同名点匹配结果进行高斯牛顿迭代；

S1044：在满足目标条件后，获得目标刚体变换矩阵，实现点云配准。