[發(fā)明專利]一種大尺寸管道紅外測溫三維定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810583155.0
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN108775961A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余涵;茍偉;尹柔霓
• 申請（專利權(quán)）人: 四川全視紅外智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J5/00
• 分類號(hào): G01J5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)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(tǒng)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(shè)置編碼人工標(biāo)記點(diǎn)，通過可見光圖像中多個(gè)編碼人工標(biāo)記點(diǎn)計(jì)算出可見光攝像機(jī)方位，再根據(jù)可見光攝像機(jī)與紅外攝像機(jī)之間位置關(guān)系，得到紅外攝像機(jī)方位，根據(jù)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(fā)明方法可以實(shí)現(xiàn)紅外圖像自動(dòng)映射到管道3D模型上，實(shí)現(xiàn)管道等對(duì)象溫度異常自動(dòng)監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于安全檢測技術(shù)領(lǐng)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(shù)

近年來，紅外熱成像測溫技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石油管道、排水管等對(duì)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(dòng)對(duì)象直觀聯(lián)系。近期，學(xué)者將紅外與可見光相機(jī)融合在一起，構(gòu)成紅外/可見光雙目成像系統(tǒng)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(qū)域。

隨著，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，一種全自動(dòng)的紅外溫度異常檢測系統(tǒng)，需要在線檢測溫度異常點(diǎn)位于大尺寸管道3D表面上具體位置。顯然，現(xiàn)有基于人眼定位的方法，不能滿足實(shí)際應(yīng)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(dòng)映射到3D對(duì)象表面的方法，實(shí)現(xiàn)紅外測溫三維定位。

發(fā)明內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)紅外測溫?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)關(guān)聯(lián)到大尺寸管道表面，實(shí)現(xiàn)管道溫度異常檢測自動(dòng)化，本發(fā)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(tǒng)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(shè)置編碼人工標(biāo)記點(diǎn)，通過可見光圖像中多個(gè)編碼人工標(biāo)記點(diǎn)計(jì)算出可見光攝像機(jī)方位，再根據(jù)可見光攝像機(jī)與紅外攝像機(jī)之間位置關(guān)系，得到紅外攝像機(jī)方位，根據(jù)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(yōu)選地，紅外攝像機(jī)與可見光攝像機(jī)光軸平行，可見光攝像機(jī)成像視場大于紅外攝像機(jī)。

優(yōu)選地，紅外攝像機(jī)與可見光攝像機(jī)的內(nèi)參已知且確定不變，紅外攝像機(jī)與可見光攝像機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系事先標(biāo)定，且兩者位置相對(duì)固定。

優(yōu)選地，大尺寸管道3D模型已知，在大尺寸管道上設(shè)置的多個(gè)編碼人工標(biāo)記點(diǎn)相對(duì)于管道的三維坐標(biāo)已知。

附圖說明

圖1是紅外與可見光雙目成像系統(tǒng)對(duì)管道測溫示意圖

圖2是基于多個(gè)編碼人工標(biāo)記點(diǎn)計(jì)算可見光相機(jī)位置示意圖

圖3是紅外測溫?cái)?shù)據(jù)向3D管道表面映射示意圖

1、管道，2、編碼標(biāo)記點(diǎn)，3、可見光相機(jī)，4、紅外相機(jī)，5、可見光相機(jī)視場角，6、紅外相機(jī)視場角，7、可見光圖像，8、編碼標(biāo)記點(diǎn)像，9、紅外熱圖像，10、管道表面某點(diǎn)，11、管道表面某點(diǎn)在紅外圖像中位置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，采用一臺(tái)紅外相機(jī)(4)、一臺(tái)可見光相機(jī)(3)并列安裝，構(gòu)成紅外與可見光雙目成像系統(tǒng)對(duì)管道(1)表面進(jìn)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(shè)置n個(gè)編碼標(biāo)記點(diǎn)(2)，n的取值范圍為3～1000000。其中，可見光相機(jī)(3)與紅外相機(jī)(4)的光軸平行，可見光相機(jī)視場角(5)大于紅外相機(jī)視場角(6)，以保證可見光成像區(qū)域完全覆蓋紅外成像區(qū)域。

其中，可見光相機(jī)(3)的分辨率不小于200萬像素，紅外相機(jī)(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(biāo)記點(diǎn)(2)在管道表面的三維坐標(biāo)也是已知的。

可見光相機(jī)(3)與紅外相機(jī)(4)相對(duì)位置固定。