The embodiment of the present invention provides a control method, device and upper computer for pipeline model reconstruction, which includes: acquiring a first image and a second image from a multi-view image library; preprocessing the first image and the second image separately; contracting the first image after preprocessing by Canny operator to obtain the two-dimensional central line point cloud of the first image; The snake model force field is applied to the second image after pretreatment to obtain the pipeline edge of the second image; the central line point cloud of the pipeline edge is obtained by polar constraint processing based on the two-dimensional central line point cloud; the three-dimensional central line point cloud of the target pipeline is obtained based on the two-dimensional central line point cloud and the central line point cloud of the pipeline edge; and the target is generated according to the three-dimensional central line point cloud. Pipeline model. In the scheme of the invention, the upper computer reduces the pre-preparation steps of the existing pipeline reconstruction by the above method, and improves the efficiency of the pipeline reconstruction while ensuring the accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种管路模型重建的控制方法、装置及上位机
本专利技术涉及管路模型重建
，特别涉及一种管路模型重建的控制方法、装置及上位机。
技术介绍
管路是航天器推进系统，热控系统，环控生保系统的重要组成部分，各系统的贮箱、阀门、推理器等零部件主要由管路连接而成。为了保证管路的加工安装精度，在安装前需要对管路进行快速精确测量。管路一般由直线部分和圆弧部分组成。在管路测量过程中，需要精准、快速地获取管路直线段和圆弧段两部分的信息。传统的管路测量方法例如靠模法和三坐标测量仪法都有较大的局限性。靠模法需要生产与管路相对应的模具。该方法无法测量形貌复杂的管路，也无法给出具体的测量结果，只能判断管路是否合格。三坐标测量仪法测量结果较为精确，但是需要在管路表面上获取大量点云信息，耗时较高，操作不便。现阶段机器视觉技术已经广泛用于管路测量领域。然而，通过文献调研，发现现有的管路测量技术在测量之前都需要对管路进行一些提前处理，例如施加标记点或者在测量系统中输入与管路设计模型相关的体素信息等。这些预处理增加了方法的操作难度。同时，现有的测量方法主要采用对管路的直线段进行重建，圆弧段则是根据设...
【技术保护点】
1.一种管路模型重建的控制方法，应用于上位机，其特征在于，包括：从多目视觉图库中获取一第一图像以及一第二图像，其中，所述第一图像以及所述第二图像为不同的摄像机从不同角度拍摄目标管路得到的图像；对所述第一图像以及所述第二图像分别进行预处理；对预处理后的所述第一图像进行canny算子收缩处理，得到所述第一图像的二维中心线点云；对预处理后的所述第二图像施加蛇模型力场，得到所述第二图像的管路边缘；根据所述二维中心线点云对所述管路边缘进行极线约束处理，得到所述管路边缘的中心线点云；根据所述二维中心线点云以及所述管路边缘的所述中心线点云，得到所述目标管路的三维中心线点云；根据所述三维中...
【技术特征摘要】
1.一种管路模型重建的控制方法，应用于上位机，其特征在于，包括：从多目视觉图库中获取一第一图像以及一第二图像，其中，所述第一图像以及所述第二图像为不同的摄像机从不同角度拍摄目标管路得到的图像；对所述第一图像以及所述第二图像分别进行预处理；对预处理后的所述第一图像进行canny算子收缩处理，得到所述第一图像的二维中心线点云；对预处理后的所述第二图像施加蛇模型力场，得到所述第二图像的管路边缘；根据所述二维中心线点云对所述管路边缘进行极线约束处理，得到所述管路边缘的中心线点云；根据所述二维中心线点云以及所述管路边缘的所述中心线点云，得到所述目标管路的三维中心线点云；根据所述三维中心线点云生成所述目标管路的管路模型。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预处理的步骤包括：根据灰度值对图像进行阈值分割处理，得到预设灰度值区间内的预处理图像；根据高斯滤波对所述预处理图像进行噪点消除处理。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对预处理后的所述第二图像施加蛇模型力场，得到所述第二图像的管路边缘的步骤包括：在预处理后的所述第二图像上定义一参数化的能量曲线；根据所述能量曲线获取预设的用于控制所述能量曲线收敛的图像力函数以及内力函数；根据预处理后的所述第二图像的灰度特征以及梯度特征，得到预处理后的所述第二图像的外力函数；根据所述图像力函数、所述内力函数以及所述外力函数，通过变分法原理以及欧拉—拉格朗日方程，得到所述能量曲线的力平衡条件；根据所述能量曲线的力平衡条件、预设的所述能量曲线关于时间的偏导数以及根据预处理后的所述第二图像的梯度特征得到的外力力场，得到所述能量曲线的力平衡方程；根据所述力平衡方程得到所述能量曲线的能量泛函方程；根据所述摄像机的内参，通过变分法对所述能量泛函方程进行处理，得到所述能量曲线的欧拉方程；根据所述欧拉方程以及所述能量曲线得到所述第二图像的所述管路边缘。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述二维中心线点云对所述管路边缘进行极线约束处理，得到所述管路边缘的中心线点云的步骤包括：依次获取所述二维中心线点云上的一点作为第一目标点；根据所述第一目标点的在所述第一图像中的像素坐标以及摄像机投影原理公式得到所述第一目标点在所述第二图像上的对应的极线的方程；根据所述极线与所述第二图像上的所述管路边缘的交点，得到所述第一目标点在所述第二图像上对应的第一目标中点；根据每一所述第一目标点所对应的所述第一目标中点，得到所述管路边缘的中心线点云。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述二维中心线点云以及所述管路边缘的所述中心线点云，得到所述目标管路的三维中心线点云的步骤包括：获取所述二维中心线点云上的第二目标点的像素坐标、拍摄所述第一图像的第一摄像机的外参矩阵、所述中心线点云上与所述第二目标点相对应的第二目标中点的像素坐标以及拍摄所述第二图像的第二摄像机的外参矩阵；根据所述第二目标点的像素坐标、所述第二摄像机的外参矩阵、所述第二目标中点的像素坐标、所述第二摄像机的外参矩阵以及预设三维重建公式，得到所述目标管路上与所述第二目标点相对应的重建点以及所述重建点的三维坐标；根据每一所述第二目标点所对应的重建点得到所述三维中心线点云。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述三维中心线点云生成所述目标管路的管路模型的步骤包括：将每一组所述三维中心线点云通过最小二乘法拟合在一起，得到目标三维中心线点云；将参与拟合的所述三维中心线点云的组数与预设值进行比对；当参与拟合的所述三维中心线点云的组数大于预设值时，根据所述目标三维中心线点云生成所述管路模型。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述将参与拟合的所述三维中心线点云的组数与预设值进行比对的步骤之后还包括：当参与拟合的所述三维中心线点云的组数小于或等于预设值时，确定所述目标管路的重建精度小于预设标准；保存每一组所述三维中心线点云，并返回至所述从多目视觉图库中获取一第一图像以及一第二图像的步骤，其中，再次获取到的所述第一图像以及所述第二图像与之前获取到的所述第一图像以及所述第二图像不完全相同。8.一种管路模型重建的控制装置，其特征在于，包括：获取模块，用于从多目视觉图库中获取一第一图像以及一第二图像，其中，所述第一图像以及所述第二图像为不同的摄像机从不同角度拍摄目标管路得到的图像；预处理模块，用于对所述第一图像以及所述第二图像分别进行预处理；第一处理模块，用于对预处理后的所述第一图像进行canny算...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘少丽，刘检华，吴天一，邓琳蔚，张玉良，王治，任杰轩，黄浩，
申请(专利权)人：北京理工大学，北京卫星制造厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。