一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法技术

本发明专利技术涉及一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，所述方法包括：拼接映射矩阵模型库建立步骤，对圆管作业机器人在不同姿态下采集的图像进行投影变换，根据投影变换结果计算并记录每个姿态所对应的拼接映射矩阵，得到拼接映射矩阵模型库；实时图像拼接步骤，识别当前采集的待拼接图像对应的直线角度，选取拼接映射矩阵模型库中对应的拼接映射矩阵，实现图像的实时拼接。与现有技术相比，本发明专利技术具有拼接效率高、拼接效果好以及实用性能强等优点。

A real-time image mosaic method based on circular tube operating robot

The invention relates to a method of real-time image mosaic based on circular pipe robot, the method includes steps of establishing mapping matrix mosaic model base, the projection transformation of the image acquisition under different positions of pipe robot, according to the calculation results of projection transformation and note mosaic mapping matrix corresponding to the record of each gesture, mosaic the mapping matrix model library; step real-time image mosaic, straight angle recognition currently acquired images corresponding to the selected mapping matrix corresponding to the mosaic mosaic mapping matrix model library, realize real time image mosaic. Compared with the existing technology, the invention has the advantages of high stitching efficiency, good stitching effect and strong practical performance.

【技术实现步骤摘要】
一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法
本专利技术涉及图像采集领域，尤其是涉及一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法。
技术介绍
圆管作业机器人是一种可沿圆管外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。圆管作业机器人在进行作业过程中常常需要对周围环境图像进行采集并进行拼接，目前，机器人全景导航主要是采用反射式全景拼接系统与基于特征的全景拼接系统。对于反射式全景系统，其摄像系统要求安装位置较高，而对于管道运动机器人，高度是影响其运动灵活性的因素，因此反射式全景拼接系统不常用于圆管作业机器人。基于特征的全景拼接系统，通过对图像进行标定校正、特征点提取、特征点匹配、单应性矩阵计算以及图像融合等一系列过程实现图像的拼接，常常用于拼接同平面或单视点的图像模型，而由于圆管作业机器人应用于管道外，因此采集到的图像往往为不处于同一平面的三维图像，而且圆管作业机器人上会架设多台摄像机，采集的图像一般为多视点图像，对于这样的图像，如果通过基于特征的全景拼接系统进行拼接，不仅耗时长而且一般需要离线拼接，因此如何针对圆管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：拼接映射矩阵模型库建立步骤，对圆管作业机器人在不同姿态下采集的图像进行投影变换，根据投影变换结果计算并记录每个姿态所对应的拼接映射矩阵，得到拼接映射矩阵模型库；实时图像拼接步骤，识别当前采集的待拼接图像对应的直线角度，选取拼接映射矩阵模型库中对应的拼接映射矩阵，实现图像的实时拼接。

【技术特征摘要】
1.一种基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，其特征在于，所述方法包括：拼接映射矩阵模型库建立步骤，对圆管作业机器人在不同姿态下采集的图像进行投影变换，根据投影变换结果计算并记录每个姿态所对应的拼接映射矩阵，得到拼接映射矩阵模型库；实时图像拼接步骤，识别当前采集的待拼接图像对应的直线角度，选取拼接映射矩阵模型库中对应的拼接映射矩阵，实现图像的实时拼接。2.根据权利要求1所述的基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，其特征在于，所述拼接映射矩阵模型库建立步骤包括：A1)保存圆管作业机器人在不同姿态下采集的图像，生成拼接图像资源库；A2)对拼接图像资源库中的图像进行投影变换，根据投影变换后的图像进行特征点提取和角度识别，得到不同组别下的特征信息库；A3)对不同组别下的特征信息库分别计算得到拼接映射矩阵，将拼接映射矩阵与圆管作业机器人的姿态对应后进行存储，得到拼接映射矩阵模型库。3.根据权利要求2所述的基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，其特征在于，所述步骤A1)包括：A11)控制圆管作业机器人在姿态变换的同时录制实时视频，并确保实时视频中采集到的图像所对应的角度，涵盖圆管作业机器人在作业过程中可到达的所有角度；A12)分别提取实时视频中圆管作业机器人在每个姿态下的所有图像并进行保存，得到拼接图像资源库。4.根据权利要求2所述的基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，其特征在于，所述步骤A2)包括：A21)以圆管作业机器人拍摄的管道作为投影面，对拼接图像资源库中的所有图像进行投影变换，实现三维图像的二维映射，得到变换后的图像；A22)筛选变换后的图像中发生重叠的图像，对发生重叠的图像进行角度识别，根据角度识别的结果，将同一角度和时间下的图像作为同一组别进行存储；A23)对每个组别下所有的图像进行特征点提取并进行存储，得到不同组别下的特征信息库。5.根据权利要求4所述的基于圆管作业机器人的实时图像拼接方法，其特征在于，所述投影变换具体为：对管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：寿志成，江平，杨灿军，陈燕虎，范锦昌，张理匡，邱卫忠，黄政明，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油能源发展股份有限公司，中海油能源发展装备技术有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：北京,11