[发明专利]一种基于单目成像的高炉料面三维重构方法及系统

权利要求书

1.一种基于单目成像的高炉料面三维重构方法，其特征在于，所述方法包括：

基于相机成像机理，建立料面图像的料面深度与料面高度的几何模型，所述几何模型具体为：

其中，所述料面图像被均分成M*N个相同大小的子料面图像，h_j,i为第(j,i)个子料面图像的平均料面高度，l_j,i为第(j,i)个子料面图像的平均料面深度，θ为内窥镜镜头的视场角，θ₁为相机与炉壁的夹角，h_o为内窥镜镜头安装的位置距离机械探尺水平面的距离，1≤j≤M，1≤i≤N，M、N为大于1的整数；

对所述料面图像进行卷积窗处理，并将卷积窗处理后的料面图像的方差作为第一模糊度；

根据所述料面图像的非相似度、熵、逆差矩、能量，获得第二模糊度；

对所述第一模糊度和第二模糊度进行加权计算，获得所述料面图像的模糊度；

计算所述料面图像的纹理，并融合所述纹理和所述模糊度，获得所述料面图像的深度特征；

根据机械探尺实际测量的料面高度数据，计算单位时间内实际料面下降高度与料面图像点垂直下降像素值的系数比；

基于所述深度特征和所述系数比，采用多项式拟合获得所述料面图像的深度函数；

根据所述料面图像的深度函数和所述几何模型，获得所述料面图像的料面高度；

根据所述料面高度，拟合获得三维高炉料面。

2.根据权利要求1所述的基于单目成像的高炉料面三维重构方法，其特征在于，根据所述料面图像的非相似度、熵、逆差矩、能量，获得第二模糊度的计算公式为:

T₂(f,L,d)＝max(T_Bi(f,L,d,θ_i))

T₃(f,L,d)＝max(T_Ci(f,L,d,θ_i))

T₄(f,L,d)＝max(T_Di(f,L,d,θ_i))

T₅(f,L,d)＝max(T_Ei(f,L,d,θ_i))

其中，S₂为第二模糊度，f为所述料面图像，L为所述料面图像的灰度级数，d为距离，T_Bi(f,L,d,θ_i),T_Ci(f,L,d,θ_i),T_Di(f,L,d,θ_i),T_Ei(f,L,d,θ_i)为所述料面图像的非相似度、熵、逆差矩、能量在不同计算方向θ_i＝0°,45°,90°,135°计算得到的值，α₂＝α₄＝α₅＝1，α₃＝-1。

3.一种基于单目成像的高炉料面三维重构系统，其特征在于，所述系统包括：

存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至2任一所述方法的步骤。