[发明专利]一种相机集群姿态控制方法

说明书

本发明公开了一种相机集群姿态控制方法，其技术方案要点是：一种相机集群姿态控制方法，包括如下步骤：步骤一：根据隧道断面信息，及相机集群尺寸信息，建立相机集群姿态控制模型；步骤二：计算相机姿态角度，计算得出相机的位置角；步骤三：将相机集群姿态控制模型及相机姿态角度计算方法应用于实际隧道，计算各相机在不同测线的位置角。本发明通过建立相机集群姿态扣控制模型及计算相机姿态角度，使隧道检测系统可适用于不同断面形式及尺寸大小的隧道的检测。

技术领域

本发明涉及隧道检测领域，尤其涉及到一种相机集群姿态控制方法。

背景技术

传统的隧道病害检测方法主要以人工为主，即依靠人眼检测以及人工仪器检测，对检测人员专业水平要求较高，检测人员作业安全难以保障。人工检测具有较大的主观性，检测结果的准确性难以保证，且工作量大，效率低，无法满足日益增长的隧道检测需求。因此，数字照相检测技术作为一种新的、高效的检测技术被用于隧道检测中。

数字照相技术主要是利用数字相机或摄像机采集隧道表面图像，利用图像处理技术可以检测隧道渗漏水和裂缝。现有的照相检测技术获取的往往只是隧道表面的局部信息，若想获得隧道表面的完整图像，需要重复多次检测，降低检测效率，无法实现在不干预隧道内交通的情况下进行隧道检测，且后期需要大量的图像拼接工作，需要专业人员及使用专用图像处理软件。

因此，我们有必要设计一种新的技术方案进行改善，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种相机集群姿态控制方法，通过建立相机集群姿态扣控制模型及计算相机姿态角度，使隧道检测系统可适用于不同断面形式及尺寸大小的隧道的检测。

本发明的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：一种相机集群姿态控制方法，包括如下步骤：

步骤一：根据隧道断面信息，及相机集群中各相机的位置信息，建立相机集群姿态控制模型；

在步骤一中，根据隧道断面尺寸及相机集群布置参数，建立坐标系，隧道轮廓分为若干段圆弧组成，半径分别为R₁、R₂、R₃、…、R_m，相对应的圆心角为θ₁、θ₂、θ₃、…、θ_m；各圆心坐标为(O_ix，O_iy)；设定圆心指向圆弧的方向为半径的正方向，每段圆弧起始半径对应的方位角为α_i；L_L、L_R分别为隧道左、右边墙至行车道的距离；车道宽度为L；以路面所在的水平方向为x轴，向右为正方向，以拱顶圆弧圆心所在的竖直方向为y轴，向上为正方向，断面底部两端坐标分别为(-a，0)、(b、0)，相机集群共有19台相机，分布在车身四周，从左往右编号依次为1～19，同一竖直面的两个相机间距为30cm，同一水平面的相机间距为30cm，并根据公式：

计算19台相机排列的位置，其中c为第一台相机x轴方向的位置，d表示车道序号；

计算每条测线的检测范围s为：

其中n为车道数量，且测线为对应的车道位置，即每条车道为一条测线；

步骤二：计算相机姿态角度，相机姿态控制模型中，为了保证成像质量，使相机镜面正对拍摄弧段中点，将相机拍摄的弧段中点定义为“直射点”；相机镜面与直射点连线定义为“直射线”，方向朝向直射点，与相机镜面的法线重合；x轴正方向沿逆时针转动到直射线的角度定义为相机的位置角；通过所述“直射点”、“直射线”计算得出相机的位置角；

在步骤二中，隧道轮廓线每段圆弧对应的长度为R_iθ_i，则从左往右隧道前i段圆弧累计长度S_i为：