[发明专利]一种多条激光线错位插补的测量方法

说明书

本发明公开了隧道检测技术领域内的一种多条激光线错位插补的测量方法，包括以下步骤：(1)将多个线激光发生器和高速数码相机一起安装在移动平台上；(2)启动线激光发生器；(3)启动高速数码相机；(4)启动移动平台；(5)将拍摄的激光线图像进行拼接后导入计算机；(6)将拼接完成的激光线图像进行划分；(7)计算有效测量范围内的所有间隔值，找出最大值；(8)若最大间隔小于等于s，保留该速度倍数；否则不保留该速度倍数；(9)返回步骤(4)，直到速度倍数V_n达到设定的阈值；(10)根据所有保留的速度倍数，确定可选速度倍数的范围，最后选取最大速度倍数V_max；(11)计算出最大速度v_max；使用本发明可提高检测效率。

技术领域

本发明属于隧道检测技术领域，特别涉及一种多条激光线错位插补的测量方法。

背景技术

结构光三维视觉技术属于主动式光学测量方法，通过将一幅或多幅编码图案投影到测量场景中，并在与投影方向成一定角度的位置用相机采集场景投影图像，然后通过对投影图像与编码图案对应点的匹配，利用三角测量原理计算场景的三维信息。激光点、激光线、光栅是三种主要的结构光。作为一种有效而可靠的三维重建和主动测量手段，结构光三维视觉技术以其低成本、高精度、大视场、实时性好和抗干扰能力强等特点，在工业自动化测量、机器人导航、三维场景重建等领域的应用日益重要。

激光点测量技术采用激光点发生器投射出激光点，线阵相机采集物体表面上的激光点图像，提取激光点图像的中心，依据三角测量原理计算物体表面深度坐标，特点是一次采集一个点，测量速度慢，但测量精度高，可达±0.01mm。为了提高测量速度，采用激光线测量技术进行测量，现有的激光线测量技术采用激光线发生器投射出一条激光线，面阵相机采集物体表面上的激光线图像，提取激光线图像的中心，依据三角测量原理计算物体表面深度坐标，一次采集一条线，测量速度相对提高，但在相机帧频一定的情况下采样间隔限制测量速度，必须通过提高相机帧频才能达到测量速度的效果，成本高。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中的不足之处，提供一种多条激光线错位插补的测量方法，解决了现有技术中测量速度低技术难题，使用本发明可在相机帧频一定且保证测量间隔符合规定要求的情况下使测量速度成倍增加，提高检测效率。

本发明的目的是这样实现的：一种多条激光线错位插补的测量方法，包括以下步骤：

(1)将多个线激光发生器和高速数码相机一起安装在移动平台上；

(2)启动线激光发生器，并使得投射到隧道表面的多条激光线保持在高速数码相机的可拍摄视野范围内；

(3)启动高速数码相机，并按一定帧频f采集激光线图像；

(4)启动移动平台，并按一定速度v行驶一段时间t，使得多条激光线互相错位插补；

(5)将高速数码相机拍摄的激光线图像进行拼接后导入到计算机内；

(6)将步骤(5)中拼接完成的激光线图像划分为开始阶段、有效测量范围和结束阶段；

(7)计算图像中有效测量范围内所有相邻激光线之间的间隔，找出最大值；

(8)判断最大间隔是否小于规定间隔s，若最大间隔小于等于s，则保留此情况下的速度倍数；若最大间隔大于s，则不保留此情况下的速度倍数；

(9)重复步骤(4)～(8)，直到速度倍数V_n达到设定的阈值；

(10)根据所有保留的速度倍数，并确定可选速度倍数的范围，最后选取最大速度倍数V_max；

(11)利用步骤(10)中选取的最大速度倍数V_max计算出多条激光线测量的最大速度v_max；