[发明专利]一种基于双目视觉的潜供电弧三维重构方法

权利要求书

1.一种基于双目立体视觉的潜供电弧三维重构方法，其特征在于：

步骤1：搭建双目立体视觉系统，采用张氏标定法对两个高速相机进行相机标定获得相机参数，然后拍摄获取左、右潜供电弧图像，最后进行图像矫正：首先，在相机标定过程中，两个高速相机要平行放置，且相机型号参数完全相同，通过相机拍摄多幅棋格板图像，每次拍摄后小幅度改变棋格板的位置，每次拍摄可获得一个单应性矩阵，将多个单应性矩阵联立算出相机的内部参数矩阵，进一步求解外部参数矩阵，通过所述最小二乘法求解所述畸变参数，并采用最大似然估计优化畸变参数的结果；其次，在图像矫正过程中，先根据由双目相机标定获得的畸变参数消除失真，然后通过所述镜头焦距和光心、旋转矩阵和平移向量等参数对左右图像进行水平对齐，从而保证光心位置一致、光轴平行、极线对齐，删除图像边角处的区域，使左右图像的重叠区域最大化；

步骤2：采用基于大气散射模型去雾算法对电弧图像进行去雾和增强处理：首先，对所述电弧图像进行像素强度反转处理；其次，采用所述去雾算法对所述电弧图像进一步增强；

步骤3：使用基于潜供电弧图像灰度的双阈值修复算法来连接间断的电弧：首先，将RGB三通道电弧图像通过所述转化公式转化为单通道灰度图像；其次，采用通过检索电弧像素周围3×3的像素范围内的像素以获得被遮挡电弧像素的算法，将被等离子体烟雾遮挡的电弧还原成未被遮挡的电弧；

步骤4：采用半全局立体匹配方法计算一对图像中对应点的视差：首先，基于Census变换计算所述匹配代价C，代价计算后，得到视差图，随后基于所述代价聚合进行优化，得到当视差图D的所述能量E(D)为最小值时的视差图；其次，采用所述赢家通吃(WTA)算法选取每个像素最小聚合代价所对应的视差值作为最终代价，并同时绘制视差图；接着，通过所述二次曲线内插的方法获得子像素精度；

步骤5：使用加权最小二乘方法优化视差图；

步骤6：根据三角测量原理计算出电弧的三维坐标。