[發明專利]一種基于視覺識別芯孔內壁異常部位的方法及系統

在審

• 申請號: 202111044565.6
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113516654A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 程捷;王楊;汪楊;孟琭;呂祥云;程良超;韓夢婷
• 申請（專利權）人: 風脈能源(武漢)股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T3/40;G01N21/88
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 厲洋洋

1.一種基于視覺識別芯孔內壁異常部位的方法，其特征在于：包括以下步驟，

S1，利用放置在待測的芯孔內的魚眼鏡頭沿芯孔中軸線的方向前進，獲取魚眼數字圖像序列；

S2，基于所述魚眼數字圖像序列中每一幀魚眼數字圖像的各像素點離成像中心點的距離以及相對于所述成像中心點的方向角，分別對每一幀所述魚眼數字圖像進行展開和畸變矯正，得到矩形數字圖像序列；

S3，采用特征點匹配的方法將所述矩形數字圖像序列中相鄰矩形數字圖像連續拼接在一起，得到所述芯孔內壁的全局圖像；

S4，利用深度學習的方法對所述全局圖像進行缺陷定位，得到所述芯孔內壁的缺陷部位的實際位置。

2.根據權利要求1所述的基于視覺識別芯孔內壁異常部位的方法，其特征在于：所述魚眼數字圖像的坐標原點位于所述魚眼數字圖像的左上角；令所述魚眼數字圖像的成像中心點為；

所述S2具體為，

S21，分別將所述魚眼數字圖像序列中每一幀所述魚眼數字圖像的各像素點的絕對坐標轉換成相對坐標；其中，絕對坐標具體為以為原點的坐標表示，相對坐標具體為以為原點的坐標表示；

S22，分別將每一幀所述魚眼數字圖像中各像素點的相對坐標轉換成復數，并分別根據每一幀所述魚眼數字圖像中各像素點的相對坐標的復數，對應計算出每一幀所述魚眼數字圖像中各像素點離所述成像中心點的距離以及相對于所述成像中心點的方向角；

S23，利用第一畸變矯正函數以及第二畸變矯正函數，分別對應對每一幀所述魚眼數字圖像中各像素點離所述成像中心點的距離以及相對于所述成像中心點的方向角進行畸變矯正，得到每一幀所述魚眼數字圖像中各像素點的矯正坐標；

S24，分別將每一幀所述魚眼數字圖像中所有像素點的矯正坐標構成數字圖像矩陣；其中，每一幀所述魚眼數字圖像的數字圖像矩陣構成的圖像即為對應幀所述魚眼數字圖像經過展開和畸變矯正之后得到的矩形數字圖像，將各幀所述矩形數字圖像組合在一起構成所述矩形數字圖像序列。

3.根據權利要求2所述的基于視覺識別芯孔內壁異常部位的方法，其特征在于：令所述魚眼數字圖像序列為，其中，表示所述魚眼數字圖像序列中時刻對應幀的魚眼數字圖像，表示所述魚眼數字圖像序列中魚眼數字圖像的總幀數；

在所述S21中，分別將所述魚眼數字圖像序列中每一幀所述魚眼數字圖像的各像素點的絕對坐標轉換成相對坐標的坐標轉換公式為，

；

其中，為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中任一像素點的相對坐標，為時刻對應幀的魚眼數字圖像中該任一像素點的絕對坐標；為所述成像中心點在以為原點的所述魚眼數字圖像中的坐標， 具體的，表示所述成像中心點在以為原點的所述魚眼數字圖像中的寬度，表示所述成像中心點在以為原點的所述魚眼數字圖像中的高度。

4.根據權利要求2所述的基于視覺識別芯孔內壁異常部位的方法，其特征在于：在所述S22中，

所述魚眼數字圖像中任一像素點的相對坐標的復數表示為，；

所述魚眼數字圖像中任一像素點離所述成像中心點的距離為，；

所述魚眼數字圖像中任一像素點相對于所述成像中心點的方向角為，

；

其中，為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中任一像素點的相對坐標的復數，為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中該任一像素點的相對坐標；為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中該任一像素點離所述成像中心點的距離；為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中該任一像素點相對于所述成像中心點的方向角。

5.根據權利要求2所述的基于視覺識別芯孔內壁異常部位的方法，其特征在于：在所述S23中，所述魚眼數字圖像中任一像素點的矯正坐標的計算公式為，

；

其中，為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中任一像素點的矯正坐標，為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中該任一像素點離所述成像中心點的距離，為時刻對應幀的所述魚眼數字圖像中該任一像素點相對于所述成像中心點的方向角，為所述第一畸變矯正函數，為所述第二畸變矯正函數。