[發(fā)明專利]一種地鐵車站鋼管柱垂直度智能校準方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113739721B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 張藝超;鄭恒玉;李正輝;王杏;劉成;祝藝輝;王文棟
• 申請（專利權）人: 鄭州鐵路職業(yè)技術學院
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 張海青

本發(fā)明涉及人工智能技術領域，具體涉及一種地鐵車站鋼管柱垂直度智能校準方法及系統(tǒng)。該方法以鋼管中心設置圓形滑軌，獲取圓形滑軌上的水平儀圖像，通過水平儀圖像判斷圓形滑軌是否水平放置。當圓形滑軌水平放置時，通過軌道相機采集不同方位角下的第一鋼管圖像及圖像中的鋼管邊緣。獲得鋼管邊緣的平行度。以大于預設平行度閾值的平行度對應的第一鋼管圖像作為第二鋼管圖像。根據(jù)第二鋼管圖像的鋼管邊緣獲得鋼管傾角。根據(jù)鋼管傾角調整鋼管傾角對應的方位角，獲得鋼管傾斜方位角。根據(jù)鋼管傾斜方位角校準鋼管。本發(fā)明通過不同方位角的鋼管邊緣信息獲得鋼管傾斜方位角，消除了透視變換造成的誤差，提高了檢測精度，能夠準確校準鋼管的垂直度。

技術領域

本發(fā)明涉及人工智能技術領域，具體涉及一種地鐵車站鋼管柱垂直度智能校準方法及系統(tǒng)。

背景技術

地鐵車站的建造過程中需要安裝多個鋼管柱。鋼管柱大多需要垂直安裝，以滿足支撐等要求。在建造過程中，為了保證鋼管柱的垂直，需要利用復雜的傳感器檢測鋼管的垂直度。因為在地鐵車站的建設中鋼管的尺寸都比較大，所用的垂直度傳感器操作起來復雜，且一些高成本笨重的傳感器還會影響施工進度。

在現(xiàn)有技術中，可利用機器視覺獲得圖像中物體邊緣的傾斜度。在采集圖像數(shù)據(jù)過程中，會因為透視變換造成的誤差導致獲得的傾斜度不準確，無法作為調整鋼管垂直度的標準。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種地鐵車站鋼管柱垂直度智能校準方法及系統(tǒng)，所采用的技術方案具體如下：

本發(fā)明提出了一種地鐵車站鋼管柱垂直度智能校準方法，所述方法包括：

以鋼管為中心設置圓形滑軌；所述圓形滑軌上包括軌道相機和水平儀；通過所述軌道相機采集水平儀圖像；根據(jù)所述水平儀圖像判斷所述圓形滑軌是否水平放置；當所述圓形滑軌水平放置時，通過所述軌道相機采集不同方位角下的第一鋼管圖像；根據(jù)所述第一鋼管圖像獲得鋼管邊緣；

獲得所述鋼管邊緣的平行度；以大于預設平行度閾值的所述平行度對應的所述第一鋼管圖像作為第二鋼管圖像；根據(jù)所述第二鋼管圖像的所述鋼管邊緣獲得鋼管傾角；根據(jù)所述鋼管傾角調整所述鋼管傾角對應的方位角，獲得鋼管傾斜方位角；

根據(jù)所述鋼管傾斜方位角校準鋼管。

進一步地，所述根據(jù)所述水平儀圖像判斷所述圓形滑軌是否水平放置包括：

獲得所述水平儀圖像中的氣泡區(qū)域和圓形刻度線區(qū)域；以氣泡區(qū)域中心點和圓形刻度線區(qū)域中心點的距離作為偏移距離；當所述偏移距離小于預設標準距離時，判斷所述圓形滑軌水平放置。

進一步地，所述通過所述軌道相機采集不同方位角下的第一鋼管圖像后還包括：

以所述軌道相機的移動速度和曝光時間的乘積作為模糊尺度；以所述模糊尺度的倒數(shù)作為點擴展函數(shù)，以所述點擴展函數(shù)對所述第一鋼管圖像進行去模糊處理。

進一步地，所述獲得所述鋼管邊緣的平行度包括：

根據(jù)所述鋼管邊緣的像素點進行擬合獲得鋼管邊緣直線；所述鋼管邊緣直線與圖像邊界直線圍成參考四邊形；根據(jù)所述參考四邊形的上邊和下邊的差異獲得所述平行度。

進一步地，所述根據(jù)所述參考四邊形的上邊和下邊的差異獲得所述平行度包括：通過平行度計算公式獲得所述平行度；所述平行度計算公式為：

其中，n為所述平行度，l_下為所述參考四邊形的下邊長度，l_上為所述參考四邊形的上邊長度。

進一步地，所述根據(jù)所述第二鋼管圖像的所述鋼管邊緣獲得鋼管傾角包括：

通過所述鋼管邊緣直線的斜率獲得初始鋼管傾角；以最大的所述初始鋼管傾角作為所述鋼管傾角。