[發明專利]一種大尺寸管道紅外測溫三維定位方法

在審

• 申請號: 201810583155.0
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108775961A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 余涵;茍偉;尹柔霓
• 申請（專利權）人: 四川全視紅外智能科技有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種大尺寸管道紅外測溫三維定位方法，其特征在于：采用紅外與可見光雙目成像系統拍攝管道表面紅外熱圖像和可見光圖像，在大尺寸管道表面設置編碼人工標記點，通過可見光圖像中多個編碼人工標記點計算出可見光攝像機方位，再根據可見光攝像機與紅外攝像機之間位置關系，得到紅外攝像機方位，根據管道3D模型，通過虛擬成像獲取管道3D表面在紅外圖像中位置，將紅外圖像中溫度值賦值到管道3D模型上。本發明方法可以實現紅外圖像自動映射到管道3D模型上，實現管道等對象溫度異常自動監測。

技術領域

本發明屬于安全檢測技術領域，具體涉及一種大尺寸管道紅外測溫三維定位方法。

背景技術

近年來，紅外熱成像測溫技術被廣泛應用于石油管道、排水管等對象溫度異常檢測。由于紅外圖像只顯示溫度場分布，不能講溫度場與被動對象直觀聯系。近期，學者將紅外與可見光相機融合在一起，構成紅外/可見光雙目成像系統用于管道等溫度檢測。人眼可借助可見光圖像，大致判定溫度異常區域。

隨著，自動化技術的發展，一種全自動的紅外溫度異常檢測系統，需要在線檢測溫度異常點位于大尺寸管道3D表面上具體位置。顯然，現有基于人眼定位的方法，不能滿足實際應用需求。

為此，迫切需要一種可以將紅外熱成像儀拍攝的紅外圖像自動映射到3D對象表面的方法，實現紅外測溫三維定位。

發明內容

為實現紅外測溫數據自動關聯到大尺寸管道表面，實現管道溫度異常檢測自動化，本發明提供一種大尺寸管道紅外測溫三維定位方法，其特征在于：采用紅外與可見光雙目成像系統拍攝管道表面紅外熱圖像和可見光圖像，在大尺寸管道表面設置編碼人工標記點，通過可見光圖像中多個編碼人工標記點計算出可見光攝像機方位，再根據可見光攝像機與紅外攝像機之間位置關系，得到紅外攝像機方位，根據管道3D模型，通過虛擬成像獲取管道3D表面在紅外圖像中位置，將紅外圖像中溫度值賦值到管道3D模型上。

優選地，紅外攝像機與可見光攝像機光軸平行，可見光攝像機成像視場大于紅外攝像機。

優選地，紅外攝像機與可見光攝像機的內參已知且確定不變，紅外攝像機與可見光攝像機的相對位置關系事先標定，且兩者位置相對固定。

優選地，大尺寸管道3D模型已知，在大尺寸管道上設置的多個編碼人工標記點相對于管道的三維坐標已知。

附圖說明

圖1是紅外與可見光雙目成像系統對管道測溫示意圖

圖2是基于多個編碼人工標記點計算可見光相機位置示意圖

圖3是紅外測溫數據向3D管道表面映射示意圖

1、管道，2、編碼標記點，3、可見光相機，4、紅外相機，5、可見光相機視場角，6、紅外相機視場角，7、可見光圖像，8、編碼標記點像，9、紅外熱圖像，10、管道表面某點，11、管道表面某點在紅外圖像中位置。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明內容進行詳細說明。

如圖1所示，采用一臺紅外相機(4)、一臺可見光相機(3)并列安裝，構成紅外與可見光雙目成像系統對管道(1)表面進行可見光與紅外成像，分別獲取管道表面可見光圖像和紅外熱圖像。在管道表面設置n個編碼標記點(2)，n的取值范圍為3～1000000。其中，可見光相機(3)與紅外相機(4)的光軸平行，可見光相機視場角(5)大于紅外相機視場角(6)，以保證可見光成像區域完全覆蓋紅外成像區域。

其中，可見光相機(3)的分辨率不小于200萬像素，紅外相機(4)的分辨率不小于320*240像素，管道三維模型是已知的，并且編碼人工標記點(2)在管道表面的三維坐標也是已知的。

可見光相機(3)與紅外相機(4)相對位置固定。