[發(fā)明專利]基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的野外泥石流運動測量系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710021907.6
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101059339A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭飛;吳占偉;孔斌;王少平;李碧春;胡凱衡;李建安;何柯峰;盧鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G01C11/36;G01V8/00;G01W1/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 趙曉薇

1、一種基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的野外泥石流運動測量系統(tǒng)，包括投影裝置、圖像采集裝置、圖像分析裝置，其特征在于：

所述的投影裝置包括追光燈(1)、結(jié)構(gòu)光柵(2)和光源、透鏡、電源、三角架，所述的追光燈(1)的燈筒固定安裝在三角架上，所述的結(jié)構(gòu)光柵(2)根據(jù)空間結(jié)構(gòu)光編碼設(shè)計并固定置于追光燈(1)燈筒的前部；

所述的圖像采集裝置包括攝像機(3)和其上置有的電源線(31)、鏡頭(32)、數(shù)據(jù)傳輸線(4)及圖像采集卡(6)，所述的數(shù)據(jù)傳輸線(4)用于電連接攝像機(3)和圖像采集卡(6)，所述的攝像機(3)固定置于易拍攝到泥石流溝道的視野寬闊位置，并調(diào)整焦距直到泥石流溝道圖像清晰為止，利用標定板完成攝像機(3)的標定，拍攝在夜間進行時，將調(diào)整鏡頭(32)的光圈以增加曝光時間，增強圖像亮度；

所述的圖像分析裝置包括工控機(5)和軟件，所述的工控機(5)插有圖像采集卡(6)，將采集得到的泥石流結(jié)構(gòu)光圖像傳輸?shù)焦た貦C(5)的存儲器中，再通過工控機(5)和軟件對獲取圖像進行處理。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的野外泥石流運動測量系統(tǒng)，其特征在于：所述的結(jié)構(gòu)光柵(2)是一維光條形光柵或二維網(wǎng)格形光柵。

3、一種用于基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的野外泥石流運動測量系統(tǒng)的方法，其特征在于該方法的流程是：

啟動圖像投影裝置中的電源、預(yù)熱、打開光源，調(diào)整燈筒位置和固定光柵；

將投影裝置發(fā)出的光線通過結(jié)構(gòu)光柵(2)投影到泥石流表面，手動調(diào)節(jié)焦距使泥石流表面的結(jié)構(gòu)光條清晰；

打開圖像采集軟件，啟動攝像機(3)進行泥石流結(jié)構(gòu)光圖像的采集，設(shè)定圖像輸出的時間片，產(chǎn)生一個分時采集的時間基準；

泥石流圖像采集結(jié)束后，利用標定板和結(jié)構(gòu)光圖像進行結(jié)構(gòu)光標定圖像的采集；

圖像分析裝置利用計算機視覺和圖像處理，首先完成攝像機(3)標定和結(jié)構(gòu)光的標定，然后結(jié)合標定的結(jié)果，獲取泥石流結(jié)構(gòu)光圖像的表面三維信息和運動參數(shù)。

4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于基于結(jié)構(gòu)光技術(shù)的野外泥石流運動測量系統(tǒng)的方法，其特征在于：所述的計算機視覺和圖像處理涉及的算法包括濾波、去噪、邊緣提取、結(jié)構(gòu)光編碼設(shè)計和識別、攝像機(3)和結(jié)構(gòu)光的標定、三維點云的獲得和重構(gòu)算法。