一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法与流程

文档序号:37547529发布日期:2024-04-08 13:53阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,步骤s1包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,步骤s2包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,步骤s3包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,步骤s3-5中,采用双边滤波平滑激光边缘,结合了图像领域的像素值相近度和空间邻近度,引入了值域权重和空间域权重,分别具体表示为:

6.根据权利要求4所述的一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,步骤s3-6中,steger算法是计算激光条纹中的像素点的hessian矩阵,找出法线的方向,沿此方向对条纹的灰度分布进行泰勒展开,找到函数值最大、一阶零点和二阶极小值处,即为激光中心点;图像某像素点(x,y)的hessian矩阵具体表示为:

7.根据权利要求1所述的一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,步骤s4包括:

8.根据权利要求1所述的一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,其特征在于,步骤s7中,管道机器人采用微机电系统传感器的微惯性测量单元,机器人系统开始工作时,需要对管道机器人进行快速初始对准,获得初始姿态矩阵,加速度计在静止的几分钟对采集的加速度取平均值a,具体表示为:


技术总结
本发明公开了一种基于双目激光扫描的地下管道三维重建方法,包括以下步骤:对机器人上的双目相机进行预标定,记录相机的内外标定参数;在机器人行进过程中,打开环形激光投射器,在管道内壁投射环形激光图案,利用标定后的双目相机采集管道内部双目图像序列并进行校正处理;采用改进steger算法分别提取双目图像中环形激光图案的中心线;对双目图像中提取的激光中心线进行立体匹配;根据双目相机标定参数,重构当前双目图像帧中激光中心线的三维圆环;利用惯性测量单元和轮式里程计推导机器人在管道内的运动轨迹,对不同图像序列帧中重构的三维圆环进行拼接,完成地下管道的整体三维重建。本发明能够解决各类狭小地下管道内的三维重建难题。

技术研发人员:冯兴明,王瀚,柏晶晶,胥峥,陆烨,郑杨,邓啸巍,丁亚杰,陈诚,吴燔,杨鑫泽,成云朋,钱程蔚,高辉
受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/7
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