[發明專利]基于稠密三維重建的高溫冶煉容器侵蝕預警方法及系統

有效

• 申請號: 202010522326.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111754560B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 孫銀健;張友權;容桂淦;辛梓;陳凱;岳彩衛;于明華;李龍;余成建;陳洪;陳仁
• 申請（專利權）人: 北京瓦特曼科技有限公司
• 主分類號: G06T7/521
• 分類號: G06T7/521;G06T7/55;G01B11/24;G01B11/16;G01S17/89;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 楊青;李彪

1.一種基于稠密三維重建的高溫冶煉容器侵蝕預警方法，所述方法包括：

使用激光雷達對高溫冶煉容器內襯不同區域進行掃描得到稠密點云；

使用工業相機對高溫冶煉容器內襯不同區域進行拍攝得到RGB圖片；

根據稠密點云和RGB圖片，通過三維重建算法得到高溫冶煉容器當前時刻的三維模型；

調取數據庫中預存的該高溫冶煉容器的歷史三維模型組；

根據該高溫冶煉容器當前時刻的三維模型與歷史三維模型組，通過侵蝕形變分析得出該高溫冶煉容器局部區域預警信息；

所述使用激光雷達對高溫冶煉容器內襯不同區域進行掃描得到稠密點云；具體包括：

基于激光雷達的飛行時間技術，通過計算得到高溫冶煉容器內襯輪廓邊沿與激光雷達之間的相對距離；

通過激光雷達對高溫冶煉容器內襯不同角度的掃描，得到三維點坐標；

基于直線特征間結構、拓撲關系的關系匹配方法進行特征點匹配，將不同角度掃描出的三維點坐標進行拼接，得到高溫冶煉容器的稠密點云；

所述RGB圖片用于得到高溫冶煉容器的紋理信息和顏色信息；

所述根據該高溫冶煉容器當前時刻的三維模型與歷史三維模型組，通過侵蝕形變分析得出該高溫冶煉容器局部區域預警信息；具體包括：

從當前時刻的三維模型獲取該高溫冶煉容器某待分析點當前時刻的三維數據；

從歷史三維模型組獲取該待分析點歷史時刻的三維數據；

將待分析點當前時刻的三維數據與歷史時刻的三維數據通過處理，轉換到以對準線為基準的同一坐標系下；

計算當前時刻待分析點到對準線的距離L1；

計算初始時刻待分析點到對準線的距離L0；

計算L1與L0的絕對差值，比照絕對差值與形變閾值的關系，得出該高溫冶煉容器局部區域預警信息。

2.根據權利要求1所述的基于稠密三維重建的高溫冶煉容器侵蝕預警方法，其特征在于，所述方法還包括：將當前時刻的三維模型存入該高溫冶煉容器的數據庫中。

3.根據權利要求2所述的基于稠密三維重建的高溫冶煉容器侵蝕預警方法，其特征在于，所述方法之前還包括：自動讀取并識別高溫冶煉容器編號。

4.根據權利要求1所述的基于稠密三維重建的高溫冶煉容器侵蝕預警方法，其特征在于，所述歷史三維模型組基于時間序列進行存儲，初始時刻三維模型為所述高溫冶煉容器未進行冶煉時構建的三維模型。

5.一種基于稠密三維重建的高溫冶煉容器侵蝕預警系統，其特征在于，所述系統包括激光雷達、工業相機、三維重建模塊、數據庫讀取模塊和預警分析模塊；

所述激光雷達，用于對高溫冶煉容器內襯不同區域進行掃描得到稠密點云；

所述工業相機，用于對高溫冶煉容器內襯不同區域進行拍攝得到RGB圖片；

所述三維重建模塊，用于根據稠密點云和RGB圖片，通過三維重建算法得到高溫冶煉容器當前時刻的三維模型；

所述數據庫讀取模塊，用于調取數據庫中預存的該高溫冶煉容器的歷史三維模型；

所述預警分析模塊，用于根據該高溫冶煉容器當前時刻的三維模型與歷史三維模型組，通過侵蝕形變分析得出該高溫冶煉容器局部區域預警信息；

所述對高溫冶煉容器內襯不同區域進行掃描得到稠密點云；具體包括：

基于激光雷達的飛行時間技術，通過計算得到高溫冶煉容器內襯輪廓邊沿與激光雷達之間的相對距離；

通過激光雷達對高溫冶煉容器內襯不同角度的掃描，得到三維點坐標；

基于直線特征間結構、拓撲關系的關系匹配方法進行特征點匹配，將不同角度掃描出的三維點坐標進行拼接，得到高溫冶煉容器的稠密點云；

所述RGB圖片用于得到高溫冶煉容器的紋理信息和顏色信息；

所述根據該高溫冶煉容器當前時刻的三維模型與歷史三維模型組，通過侵蝕形變分析得出該高溫冶煉容器局部區域預警信息；具體包括：

從當前時刻的三維模型獲取該高溫冶煉容器某待分析點當前時刻的三維數據；

從歷史三維模型組獲取該待分析點歷史時刻的三維數據；

將待分析點當前時刻的三維數據與歷史時刻的三維數據通過處理，轉換到以對準線為基準的同一坐標系下；

計算當前時刻待分析點到對準線的距離L1；

計算初始時刻待分析點到對準線的距離L0；

計算L1與L0的絕對差值，比照絕對差值與形變閾值的關系，得出該高溫冶煉容器局部區域預警信息。