[發(fā)明專利]一種基于多視角的飛機蒙皮缺陷檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110078491.1
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112396604B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾向榮;鐘志偉;劉衍;張政
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/40;G06K9/62;G06K9/46;G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 長沙大珂知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

1.一種基于多視角的飛機蒙皮缺陷檢測方法，包括檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)包括支架、設(shè)置于支架上的固定相機模塊和移動相機模塊、與固定相機模塊和移動相機模塊相連的處理模塊，所述固定相機模塊采用多路信號采集通過集線器管理的方式把相機集成到處理模塊進行蒙皮的粗檢測；所述移動相機模塊采用無線的方式進行單獨管理，采用無線信號對移動相機模塊進行控制和圖像傳輸；所述固定相機模塊包括固定于支架左右兩側(cè)且對稱的若干第一相機和固定于支架下側(cè)中部的第二相機，所述移動相機模塊包括活動設(shè)置在支架上的第三相機；

所述支架左側(cè)的第一相機數(shù)量為5個，包括用于檢測飛機機頭的1個、機身的1個、機翼的2個和尾翼的1個，所述第二相機用于對尾翼中間部分進行檢測，所述第一相機和第二相機均帶有標號；

其檢測方法包括以下步驟：

S1、固定相機模塊對飛機蒙皮進行粗檢測，求得飛機蒙皮探測概率，相機的分辨率和焦距的選擇根據(jù)目標探測概率獲得；飛機蒙皮探測的概率P(N)為：

其中為探測點數(shù)，為最小探測的分辨率，可以根據(jù)飛機蒙皮識別算法獲取的值，采用基于深度學(xué)習(xí)的目標識別算法中定義為小目標檢測，像素值為32*32，當缺陷圖像的分辨率大于64時，探測到目標缺陷的概率為94.5%；

S2、移動相機模塊通過在支架上移動對飛機蒙皮進行細檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于：所述細檢測包括以下步驟：

A1、當某標號為k的固定相機檢測到目標時，分析缺陷部分的探測概率，當探測概率大于T時，通過操作員直觀判斷是否為蒙皮缺陷部分；當探測概率小于T時，利用移動相機模塊對探測區(qū)域進行高精度的對準檢測；

A2、根據(jù)固定相機的標號，當相機k檢測到目標時，移動相機模塊通過處理模塊控制其精準移動到疑似蒙皮缺陷上方，進行粗對準；

A3、根據(jù)圖像匹配算法對疑似區(qū)域進行精確的對準檢測。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測方法，其特征在于：所述圖像匹配算法包括以下步驟：

B1、隨機從數(shù)據(jù)集中隨機抽出8個不共線的樣本數(shù)據(jù)，利用RANSAC算法計算出變換矩陣H，記為模型M；

B2、計算數(shù)據(jù)集中所有數(shù)據(jù)與模型M的投影誤差，若誤差小于閾值，加入內(nèi)點集I；若誤差大于閾值，則更新數(shù)據(jù)；

B3、如果迭代次數(shù)大于m,則退出；否則迭代次數(shù)加1，并重復(fù)上述步驟。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測方法，其特征在于：所述移動相機模塊的精準移動方法包括以下步驟：

C1、 ，為平移矩陣的垂直向量，為旋轉(zhuǎn)向量，采用SVD分解，其中，為正交矩陣，為奇異值矩陣；

C2、 ，其中，得到旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量；

C3、旋轉(zhuǎn)矩陣，采用旋轉(zhuǎn)矩陣求歐拉角得到三個方向的角度為：,,；

C4、實時的檢測運動相機圖像和固定相機匹配獲取的三個方向的角度和平移向量，利用處理單元控制移動相機運動。