[发明专利]地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法及装置

权利要求书

1.一种基于深度相机的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法，其特征在于，所述方法包括：

基于深度相机的原理对所述深度相机进行机理建模处理，获得深度相机的机理模型；

基于所述深度相机的机理模型对所述深度相机进行相机标定处理，获得标定后的深度相机；

基于标定后的深度相机对待检测表面进行图像数据采集，获得待检测表面图像数据；

基于所述深度相机的机理模型计算获得所述待检测表面图像数据中的不同像素点下的反射率；

基于所述反射率进行待检测表面图像数据的初喷表面质量评估处理，获得评估结果。

2.根据权利要求1所述的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法，其特征在于，所述深度相机的机理模型如下：

其中，R(θ_i)表示像素点i处入射角为θ_i时的反射率；P_i表示深度相机的探测强度检测结果；λ_i(d_i,θ_i)表示探测强度与探测距离、入射角度的关联关系；V_decay表示像素点i的衰减系数。

3.根据权利要求2所述的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法，其特征在于，所述入射角为θ_i时：

其中，表示深度相机坐标系下的视角向量，为从深度相机位置到像素点i的向量；表示像素点i处的法向量。

4.根据权利要求2所述的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法，其特征在于，所述衰减系数部分，基于Lambertian散射和镜面反射两种情况，构建不同角度下的反射衰减模型来描述V_decay，如下：

其中，a表示常数，根据检测环境情况进行设置，在地下工程自然光线较差的环境中，设置为2；n表示散射系数，但n＝1时，视为一个朗伯散射，当n→+∞时，为镜面反射；即设：

n＝1/cos(θ_i),其中

5.根据权利要求4所述的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法，其特征在于，将所述深度相机的机理模型改写如下：

其中，λ_i(d_i,θ_i)为基于采集的数据通过数值分析方法处理得到，如下：

其中，A_i，B_i，C_i，D_i，E_i，F_i为深度相机内参，共同构成了深度相机的内参矩阵。

6.根据权利要求1所述的地下闸门开挖作业中初喷混凝土表面质量评估方法，其特征在于，所述基于所述深度相机的机理模型对所述深度相机进行相机标定处理，获得标定后的深度相机，包括：

将所述深度相机在距离标定平面的范围内每隔预设距离采集一组图像数据，同时所述深度相机距离法线角度从预设角度区间，间隔5度，左右各采集六组图像数据，获得标定采集图像数据；

将所述标定采集图像数据输入所述深度相机的机理模型中进行求解，并对各值求取平均值，获得内部参数矩阵；

基于所述内部参数矩阵获得标定后的深度相机。