[發明專利]一種基于深度相機的井蓋缺失檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202011534072.6
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112581454A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 黃振飛;劉丹;袁可帥;郭彬;韓自營
• 申請（專利權）人: 中原動力智能機器人有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/50;G06T7/66;G06T7/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于深度相機的井蓋缺失檢測方法及系統，方法包括以下步驟：獲取目標區域的圖像和目標區域的深度圖像，獲取圖像深度信息；對目標區域的圖像進行邊緣檢測，獲取邊緣信息；在邊緣信息中確定井蓋區域，獲取井蓋區域的中心位置，計算中心位置在深度相機外參數下的坐標；根據坐標計算所述中心位置與深度相機的距離；將圖像深度信息與距離進行對比，判斷井蓋區域是否存在井蓋缺失情況。通過將圖像深度信息與距離進行對比，該方法可以避免因光照或所測物體不利于測距時所帶來的誤差，在工況不利于深度相機測距的情況下仍然可以判斷井蓋是否缺失，解決了現有技術中對于井蓋缺失情況監測效果差的問題。

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術領域，具體涉及一種基于深度相機的井蓋缺失檢測方法及系統。

背景技術

伴隨著城市的發展，城市的地下網絡也越來越復雜，各種管網在地下交錯，與其相對應的井蓋也越來越多地出現在城市路面上。近年來，因井蓋缺失造成人員傷亡的事件時有發生，僅2017至2019年媒體報道的窨井對人帶來的傷害甚至造成死亡的事件就有70余件。及時發現井蓋的缺失或損壞已成為城市管養的一個重要任務。

為了避免井蓋的缺失或損壞對行人和車輛造成傷害，一般的手段是通過環衛工人檢查工作區域內的井蓋缺失損壞情況，對可能出現危險的情況進行預警并報備修理，但該方法對于人力的要求過高。還有的手段是通過在井蓋上加裝傳感器等設備對井蓋的情況進行監控，出現問題時進行報警，這種方法只能在小范圍內使用且成本過高。還有的手段是利用圖像處理技術對固定范圍內的井蓋情況進行監控，存在監控盲區，且在不同區域內存在因光照等因素導致監測效果差的情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于深度相機的井蓋缺失檢測方法及系統，用于解決現有技術中對于井蓋缺失情況監測效果差的問題。

為了解決上述問題，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種基于深度相機的井蓋缺失檢測方法，包括以下步驟：

獲取目標區域的圖像和目標區域的深度圖像，獲取圖像深度信息；

對目標區域的圖像進行邊緣檢測，獲取邊緣信息；

在邊緣信息中確定井蓋區域，獲取井蓋區域的中心位置，計算中心位置在深度相機外參數下的坐標；

根據坐標計算中心位置與深度相機的距離；

將圖像深度信息與距離進行對比，判斷井蓋區域是否存在井蓋缺失情況。

有益效果為：

本方法通過將圖像深度信息與距離進行對比，若井蓋區域的深度信息與測量出的距離差距在一定范圍內，則表明井蓋存在；若井蓋區域的深度信息與測量出的距離差距超出一定范圍，則表明井蓋缺失。該方法可以避免因光照或所測物體不利于測距時所帶來的誤差，在工況不利于深度相機測距的情況下仍然可以判斷井蓋是否缺失，且利用在移動機器人上時，可對一定范圍內的井蓋進行移動監測，確保道路安全，解決了現有技術中對于井蓋缺失情況監測效果差的問題。

進一步的，對邊緣檢測后的圖像進行濾波，獲取邊緣信息；利用先驗信息對邊緣信息進行篩選，獲取邊緣信息中的井蓋區域，先驗信息包括井蓋形狀和尺寸范圍。

進一步的，對深度相機進行內參標定，獲取內參矩陣，固定深度相機的安裝位置，改變深度相機的拍攝角度，根據深度相機的安裝位置以及拍攝角度的變化值，計算中心位置在深度相機外參數下的坐標。

本發明還提供了一種基于深度相機的井蓋缺失檢測系統，包括深度相機、處理器和存儲器，處理器執行存儲在存儲器中的指令以實現如下步驟：

獲取目標區域的圖像和目標區域的深度圖像，獲取圖像深度信息；

對目標區域的圖像進行邊緣檢測，獲取邊緣信息；