[發明專利]管道內壁圖像的生成方法、裝置及終端設備

有效

• 申請號: 202110772052.0
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113393381B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 陳芳林;劉澤軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學(深圳)
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T7/62
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

本申請實施例提供了一種管道內壁圖像的生成方法、裝置及終端設備，其中方法包括：根據管道內壁視頻的拍攝參數從管道內壁視頻提取至少兩張關鍵幀；將各關鍵幀轉換為平面圖；將平面圖進行徑向畸變矯正處理，得到矯正圖；根據至少兩張矯正圖獲取管道內壁圖像。通過所提供的管道內壁圖像的生成方案，降低管道內壁圖像檢測過程中對載具平臺的硬件要求，通過采集的管道內壁視頻可生成平面圖，對平面圖進行矯正，根據矯正圖得到管道內壁圖像，適用于多種角度放置的管道，擴大了適用范圍，提高管道內壁圖像的檢測效果，降低應用難度。

技術領域

本申請涉及圖像處理領域，尤其涉及一種管道內壁圖像的生成方法、裝置及終端設備。

背景技術

現有技術中，為了探測管道內部實際情況，需要采集管道內部圖像。因為拍攝角度原因，現有采集到的管道內壁圖像類似于全景圖像，需要通過畸變矯正獲得平面圖。傳統的獲得管道內壁圖像的方式為人工測繪來獲得，對人員技術要求較高，精度不準確。現有的獲得管道內壁圖像的方式需要搭載平臺，且對搭載平臺的要求較高。現有技術中，基于平面圖的圖像拼接來獲得管道內壁的完整平面圖。通過在載具平臺兩側設置線陣電荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)，每個線陣CCD分別通過電機實現0-180°的旋轉，通過對兩個線陣CCD采集的管道內壁圖像進行圖像拼接來獲得管道360°的平面圖，同時，載具平臺上搭載了測距儀用于記錄管道深度。現有技術中，基于平面圖進行圖像拼接得到管道內壁完整平面圖，對載具平臺的硬件要求較高，要求載具平臺具有不傾斜前行的平衡機構，以及控制CCD旋轉的電機，而且只能應用于水平管道，導致得到的管道內壁平面圖的效果較差，應用難度比較大。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種管道內壁圖像的生成方法、裝置及終端設備。

第一方面，本申請實施例提供了一種管道內壁圖像的生成方法，所述方法包括：

根據管道內壁視頻的拍攝參數從所述管道內壁視頻提取至少兩張關鍵幀；

將各關鍵幀轉換為平面圖；

將所述平面圖進行徑向畸變矯正處理，得到矯正圖；

根據至少兩張所述矯正圖獲取管道內壁圖像。

可選的，所述拍攝參數包括各視頻幀對應的拍攝時刻和/或管道深度信息，所述根據管道內壁視頻的拍攝參數從所述管道內壁視頻提取至少兩張關鍵幀，包括：

根據所述管道深度信息及所述拍攝時刻，確定拍攝所述管道內壁視頻時的攝像頭速度；

根據所述攝像頭速度確定用于選取關鍵幀的選幀頻率；

根據所述選幀頻率從所述管道內壁視頻提取所述至少兩張關鍵幀；

或者，所述根據管道內壁視頻的拍攝參數從所述管道內壁視頻提取至少兩張關鍵幀，包括：

每隔預設時間間隔從所述拍攝時刻中確定至少兩個目標拍攝時刻；

從所述管道內壁視頻提取各目標拍攝時刻對應的視頻幀作為所述至少兩張關鍵幀。

可選的，所述將各關鍵幀轉換為平面圖，包括：

確定所述各關鍵幀的圓心，根據所述圓心、預先獲取的內直徑及外直徑從所述各關鍵幀上獲取環形圖；

根據環形圖與平面圖的像素坐標映射關系，對所述環形圖的像素坐標進行映射處理，得到所述平面圖。

可選的，所述將所述平面圖進行徑向畸變矯正處理，得到矯正圖，包括：

根據管道內徑、拍攝所述管道內壁視頻的攝像頭的焦距、所述外直徑及遍歷到的矯正圖垂直偏移量確定對應的平面圖垂直偏移量；

根據所述平面圖垂直偏移量對所述平面圖進行映射處理，得到矯正圖。