[发明专利]用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统与工作方法

权利要求书

1.一种用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，包括：

导轨，其铺设在管廊内；

第一旋转云台和第二旋转云台，均悬挂在导轨上且可沿导轨移动；

图像采集检测装置，其通过第一旋转支架安装在第一旋转云台上；图像采集检测装置包括双目结构线阵相机和一个面阵相机；双目结构线阵相机由两个线阵相机采用非共面结构放置形成双目结构，呈前后放置的排布方式嵌入相机支撑架，以不同视角各自完整扫描同一个平面；所述面阵相机嵌入相机支撑架上且位于双目结构线阵相机后面，以拍摄更完整的检测面；面阵相机所拍摄的图像与两个线阵相机所采集图像共同进行特征匹配，以实现对所检测目标的整体性把控，提高图像匹配的精度；

包括：触发双目结构线阵相机和面阵相机同时采集管廊表观图像；

识别所采集图像中的病害类型及病害轮廓；

标定病害轮廓，得到病害的大小；

其中，标定病害轮廓的过程为：

任一待测空间点P分别在两个线阵相机上成像，标定出空间点P在像素坐标系下的坐标；

以双线阵相机的光心作为原点建立世界坐标系，将像素坐标系下的点转换为世界坐标系下的点，计算得出点P在世界坐标系下的坐标；

求出病害轮廓上待测两点的三维坐标即世界坐标，求出待测两点的距离，即病害的大小；

辅助标定装置，其通过第二旋转支架安装在第二旋转云台上；

处理器，用于接收双目结构线阵相机及面阵相机同时采集的管廊表观图像，识别病害类型及轮廓，通过辅助标定装置位置来标定病害轮廓，得到病害大小。

2.如权利要求1所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，所述图像采集检测装置安装在相机支撑架上，相机支撑架固定在稳定云台上，稳定云台安装在第一旋转支架上。

3.如权利要求2所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，所述稳定云台上还固定有云台控制装置，云台控制装置与第一旋转云台连接，所述云台控制装置用于控制第一旋转云台的运动。

4.如权利要求3所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，所述云台控制装置包括偏转角度检测模块、微控模块、驱动模块和反馈模块；偏转角度检测模块用于检测第一旋转云台的角度变化及各个相机的角度变化并传送至微控模块和反馈模块；微控模块用于控制驱动模块以对第一旋转支架和相机支撑架的角度进行控制，调整相机拍摄姿态；反馈装置计算并反馈角度偏差信息给处理器和人工操控台，补偿病害尺寸识别的偏差角度。

5.如权利要求1所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，所述辅助标定装置包括伸缩模块和标定板，标定板与第二旋转云台通过伸缩模块连接。

6.如权利要求5所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，所述伸缩模块包括垂直伸缩杆和水平伸缩杆，所述垂直伸缩杆上还固定有三角吸盘，所述三角吸盘还吸附在水平伸缩杆。

7.如权利要求1所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，所述第一旋转云台和第二旋转云台均通过双向阻尼减震器与相应移动机构相连，所述移动机构的形状与导轨配合，对导轨呈包裹状。

8.如权利要求7所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统，其特征在于，第一旋转云台和第二旋转云台在导轨上同步运行，且移动机构在导轨上移动且移动速度与线阵相机和面阵相机的扫描分辨率相匹配。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的用于管廊表观病害检测的线阵双目成像系统的工作方法，其特征在于，包括：

触发双目结构线阵相机和面阵相机同时采集管廊表观图像；

识别所采集图像中的病害类型及病害轮廓；

标定病害轮廓，得到病害的大小；

其中，标定病害轮廓的过程为：

任一待测空间点P分别在两个线阵相机上成像，标定出空间点P在像素坐标系下的坐标；

以双线阵相机的光心作为原点建立世界坐标系，将像素坐标系下的点转换为世界坐标系下的点，计算得出点P在世界坐标系下的坐标；

求出病害轮廓上待测两点的三维坐标即世界坐标，求出待测两点的距离，即病害的大小。