一种基于CMOS图像传感器测量管道空间方位的方法技术

本发明专利技术提供一种基于CMOS图像传感器测量管道空间方位的方法，包括：将激光光源和CMOS图像传感器设置于万向节两端的机械定心固定端，且激光光源和CMOS图像传感器之间设置衰减片和气泡荧光环，设定激光光源的初始位置使其位于管道中心且发出的激光与管道中心轴重合；激光光源移动且CMOS图像传感器从初始位置开始每移动一定距离采集一帧图像；对采集的图像上的激光光斑和气泡荧光环进行处理获取激光光点在光敏面的像素位置和荧光环上气泡的方向，并记录每个激光光点中心位置和荧光环气泡的位置；将每个像素光斑中心转为实际光斑中心物理位置坐标；对光斑中心的实际物理位置坐标、荧光环气泡的朝向，基于最小二乘法曲线拟合算法拟合出管道的方位曲线。

A method for measuring the spatial orientation of pipeline based on CMOS image sensor

The present invention provides a method of measuring pipeline CMOS image sensor based on spatial orientation include: mechanical centering fixed end of the laser source and the CMOS image sensor is arranged in the universal joints at both ends of the attenuator and the bubble is arranged between the laser source and the fluorescent halo and CMOS image sensor, the initial position of the laser light source set of laser and pipe center at the center of the pipe and a laser light source and moving axis; CMOS image sensor from the initial position of the beginning of each move a certain distance capture an image; the laser spot and bubble fluorescence image acquisition processing to obtain the ring laser spot in the photosensitive surface of the pixels and fluorescent ring bubble direction, and record each laser spot the center position and the position of the bubble fluorescent ring; each pixel spot center into the actual physical location of the spot center coordinates; The physical position coordinates of the spot center and the direction of the bubble of the fluorescent ring are fitted, and the curve of the pipeline is fitted based on the least square curve fitting method.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMOS图像传感器测量管道空间方位的方法
本专利技术涉及一种计量检测技术，特别是一种基于CMOS图像传感器测量管道空间方位的方法。
技术介绍
工程测量中，空间角度测量非常普遍，特别是管道的空间位置测量。一般管道轨迹往往与导向设计轨迹存在较大差异，特别是竣工后的测量技术滞后，致使地下管线工程竣工资料数据和管线实际空间位置坐标误差较大，不利于地下管线建设和社会利用。因此准确掌握竣工管道的地下空间位置十分重要，它不仅是评价工程质量的指标，而且能为后续新建管线的轨迹设计和施工提供依据，以避免管线相交。传统进行管道弯曲角度测量通常采用两种方式：一是用角度测量仪，此种方式的数据采集存在后期处理工作量大，采集数据精度低，记录点选取受环境影响较大，不连续等缺点；二是利用基于电子罗盘的探测头在管内行走，将测量的数据通过电缆传输给上位机处理计算出三维轨迹，但电子罗盘通过电缆传输数据过程中会受到环境磁场的干扰，造成方位数据失准，测量精度降低，因此其只适用于无异常磁场干扰的环境中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于CMOS图像传感器测量管道空间方位的方法，该方法操作简便，测量精度更高。该方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CMOS图像传感器测量管道空间方位的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将激光光源和CMOS图像传感器设置于万向节两端的机械定心固定端，且激光光源和CMOS图像传感器之间设置衰减片和气泡荧光环，设定激光光源的初始位置使其位于管道中心且发出的激光与管道中心轴重合；步骤2，激光光源移动且CMOS图像传感器从初始位置开始每移动一定距离采集一帧图像；步骤3，对采集的图像上的激光光斑和气泡荧光环进行处理获取激光光点在光敏面的像素位置和荧光环上气泡的方向，并记录每个激光光点中心位置和荧光环气泡的位置；步骤4，将每个像素光斑中心转为实际光斑中心物理位置坐标；步骤5，对光斑中心的实际物理位置坐标、...

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS图像传感器测量管道空间方位的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将激光光源和CMOS图像传感器设置于万向节两端的机械定心固定端，且激光光源和CMOS图像传感器之间设置衰减片和气泡荧光环，设定激光光源的初始位置使其位于管道中心且发出的激光与管道中心轴重合；步骤2，激光光源移动且CMOS图像传感器从初始位置开始每移动一定距离采集一帧图像；步骤3，对采集的图像上的激光光斑和气泡荧光环进行处理获取激光光点在光敏面的像素位置和荧光环上气泡的方向，并记录每个激光光点中心位置和荧光环气泡的位置；步骤4，将每个像素光斑中心转为实际光斑中心物理位置坐标；步骤5，对光斑中心的实际物理位置坐标、荧光环气泡的朝向，基于最小二乘法曲线拟合算法拟合出管道的方位曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，CMOS图像传感器中心位于管道的中心轴上。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：步骤3.1，将采集的图像进行灰度处理、二值化处理得到包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪贵华，王柯，杨栩，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32