[發明專利]盾尾間隙的視覺測量方法及其系統

有效

• 申請號: 202110543711.3
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113358046B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 陳剛;王浩;王延年;李剛;吳忠明;劉喜東;王志杰
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程有限公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 吳怡雯

1.一種盾尾間隙的視覺測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

于盾尾安裝兩個攝像頭，將兩個所述攝像頭朝向管片，并在所述管片的表面確定特征點P；

利用兩個所述攝像頭分別獲取所述管片的圖像，對所述圖像進行預處理，并確定所述特征點在所述圖像的位置，進而計算得出所述圖像中的特征點與對應的圖像的中心點之間的水平距離和垂直距離；

根據所述圖像中的特征點與對應的圖像的中心點之間的水平距離和垂直距離、所述攝像頭的焦距f、兩個所述攝像頭之間的距離D、所述攝像頭至所述管片的外側邊緣的距離H以及所述管片的厚度W計算得出所述盾尾間隙。

2.如權利要求1所述的盾尾間隙的視覺測量方法，其特征在于，所述圖像包括i行j列的像素格，預處理所述圖像時，還包括：

利用閾值分隔的方法對所述圖像進行處理，以分隔所述圖像為二值圖像，所述二值圖像中像素格的值為1的區域為管片區域，像素格的值為0的區域為背景區域。

3.如權利要求2所述的盾尾間隙的視覺測量方法，其特征在于，計算所述圖像中的特征點至對應的圖像的中心點的水平距離和垂直距離時，還包括：

建立原點O與所述圖像中1行1列的像素格相重合的IOJ坐標系，且I軸的延伸方向與所述像素格列數的延伸方向相同，J軸的延伸方向與所述像素格行數的延伸方向相同；

確定所述圖像的中心點和所述圖像中的特征點在IOJ坐標系中的坐標，進而根據所述圖像的中心點的坐標和所述圖像中特征點的坐標計算得出所述圖像中特征點至對應的圖像的中心點的水平距離和垂直距離。

4.如權利要求3所述的盾尾間隙的視覺測量方法，其特征在于，所述管片的特征點P為所述管片的中心點，確定所述圖像中的特征點的坐標時，還包括：

對圖像中值為1的行數求和并除以所述圖像中像素格的總數，以得到所述圖像中的特征點的縱坐標；

對圖像中值為1的列數求和并除以像素格的總數，以得到所述圖像中的特征點的橫坐標，從而得出所述圖像中的特征點的坐標(I,J)。

5.如權利要求4所述的盾尾間隙的視覺測量方法，其特征在于，確定所述圖像的中心點的坐標時，還包括：

將所述圖像的總行數除以2，以得到所述圖像的中心點的縱坐標；

將所述圖像的總列數除以2，以得到所述圖像的中心點的橫坐標，從而得出所述圖像的中心點的坐標(I₀,J₀)。

6.如權利要求5所述的盾尾間隙的視覺測量方法，其特征在于，還包括：

所述圖像中特征點至對應的圖像的中心點的水平距離的計算公式如下：

d＝I-I₀-1；

所述圖像中特征點至對應的圖像的中心點的垂直距離的計算公式如下：

s＝J₀-J+1；

其中，d為圖像中特征點至對應的圖像的中心點的水平距離，s為圖像中特征點至對應的圖像的中心點的垂直距離，I為圖像中特征點的橫坐標，I₀為圖像的中心點的橫坐標，J為圖像中特征點的縱坐標，J₀為圖像的中心點的縱坐標；

將兩個所述圖像中特征點的坐標代入上述兩個公式中，以得出左側的攝像頭拍攝的圖像中特征點至對應的圖像的中心點的水平距離和垂直距離為d_l和s_l，以及右側的攝像頭拍攝的圖像中特征點至對應的圖像的中心點的水平距離和垂直距離為d_r和s_r。