[发明专利]隧道衬砌面线阵图像TOF融合拼接方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种隧道衬砌面线阵图像TOF融合拼接方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01.不同位置的相机单元拍摄照片，同时TOF激光测距单元扫描得到隧道衬砌轮廓数据；

以TOF激光测距单元作为基准坐标系oxy,其中TOF激光测距单元的中心与基准坐标系oxy的原点重合；

选择不同位置的相机c_i(x_i,y_i)、c_i+1(x_i+1,y_i+1)，且i1，其中所有相机的视角均为固定值视场角内的像素总数量也为固定值n_c,TOF激光测距单元获得的测量轮廓数据为测距长度r_α及对应角度α，且角度以基准坐标系oxy的x轴起始，逆时针为正；

相机c_i+1位于基准坐标系oxy的y轴，相机c_i位于基准坐标系oxy的x轴；

S02.分别计算出拥有重叠区域相机单元的视角边界与隧道衬砌轮廓的交点坐标；

S0211.设定相机c_i和相机c_i+1与隧道衬砌轮廓的交点坐标p_i(r_αi,α_i)和p_i+1(r_αi+1，α_i+1)；

S0212.测量获得相机c_i视角边界与坐标系oxy的夹角为相机c_i+1视角边界与坐标轴oxy的夹角为

S0213.计算相机c_i+1的视场角边界线c_i+1p_i+1的单位方向向量：

S0214.设定隧道衬砌TOF测距轮廓中任意点的坐标为p_α(r_α,α)，其与相机c_i+1视角中心点构成向量的单位向量为：

S0215.通过式(3)寻找交点p_i+1：

通过式(3)得到相机c_i+1视角边界线与TOF测距轮廓最近的点p_i+1对应的测距角度值α_i+1；

S0216.通过对比TOF激光测距单元获得的测量轮廓数据，依据测距角度值α_i+1获得测距长度r_αi+1的值，计算出p_i+1的交点坐标(r_αi+1,α_i+1)；

S0217.重复S0213至S0216的步骤，得到相机c_i视角边界线与TOF测距轮廓最近的点p_i对应的测距角度值α_i，计算出p_i的交点坐标(r_αi,α_i)；

S03.分别计算相机单元中重叠区域隧道衬砌轮廓上的照片像素数量；

S0311.首先计算∠p_ic_i+1p_i+1的值，根据点p_i、p_i+1和c_i+1的坐标值计算向量和的坐标：

S0312.其次通过余弦定理求解得到∠p_ic_i+1p_i+1：

S0313.采用同样的方法计算得到∠p_ic_ip_i+1的值；

S0314.分别计算相机c_i和相机c_i+1重叠轮廓部分在相机c_i和相机c_i+1中的像素数量n_i和n_i+1：

S04.依据计算得到的像素数量进行比较，依据比较结果进行图像拼接：若n_i大于等于n_i+1，则在相机c_i+1图像中将重叠轮廓区域的n_i+1个像素裁减掉，剩余图片和相机c_i的图像拼接；若n_i+1大于n_i，则在相机c_i图像中，将重叠轮廓区域的n_i个像素裁减掉，剩余图片和相机c_i+1的图像拼接；

S05.重复S01至S04步骤的方法，将剩余拥有重叠区域的照片进行图像拼接，获得完整的图像。