[发明专利]一种基于视觉的AUV水下管道检测跟踪方法

摘要

本发明公开一种基于视觉的AUV水下管道检测跟踪方法，属于水下管道检测领域。本发明包括：采集海底管道图像；对图像进行预处理；管道方向检测；管道中心线检测；管道位置检测。与现有的技术相比，本发明采用管道方向检测，管道中心检测和管道位置检测算法，并通过随机采样一致和一致性检测剔除异常值，保证AUV在进行管道检测时，根据准确的管道方向和位置进行自主航行。

主权项

1.一种基于视觉的AUV水下管道检测跟踪方法，包括AUV机器人和安装在其下方的双目相机，其特征在于，包含以下步骤：/n步骤1：当AUV在海底进行管道检测时，利用安装在AUV下方的双目相机采集海底管道图像，进入步骤2；/n步骤2：对采集到的双目图像，选择一张图像进行预处理；首先将彩色图像去畸变，灰度化和滤波去噪；进而对简单处理后的图像进行边缘检测，得到二值化边缘的图像，进入步骤3；/n步骤3：管道方向检测，包括：直线提取和管道方向计算；利用累计概率霍夫变换，找出图像中所有大于阈值长度的直线；通过随机采样一致算法，对提取到的直线集合计算一致性最好的方向，并作为管道方向，进入步骤4；/n步骤4：方向检测完成后，进入管道中心线检测；由于管道由两条直线构成，因此采用K均值聚类算法，将图像中的直线集合分为两类，并剔除一致性较差的异常直线；之后将两类直线取均值，从而计算出管道的中心线，进入步骤5；/n步骤5：检测到中心线后，进入管道位置检测；首先计算出相机光心到管道中心线的垂直交点的像素位置，作为管道的中心点；然后利用左右相机采集到的灰度图像，对光心一定范围内的图像区域利用块匹配算法，得到光心的具体位置，最终输出管道的方向和位置信息。/n