获取透视畸变逆变换矩阵的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统，涉及桥梁表观病害检测技术领域，主要目的是使得桥梁表观病害检测过程中透视畸变逆变换矩阵的获取简单方便，提高工作效率及施工安全性。本实用新型专利技术的主要技术方案为：该系统包括双轴运动机构；相机，设置于双轴运动机构的垂直旋转部，相机的镜头外周阵列环绕布置有至少四个激光探头，镜头上设置有激光测距传感器，激光探头激光发射方向和激光测距传感器激光发射方向分别与镜头光轴方向平行且位于同一侧；数据处理装置，分别与双轴运动机构、相机和激光测距传感器电连接；光源，可拆卸地设置于镜头且光源发光方向与镜头光轴方向平行且位于同一侧。本实用新型专利技术主要用于获取透视畸变逆变换矩阵。

A System for Obtaining the Inverse Transform Matrix of Perspective Distortion

【技术实现步骤摘要】
获取透视畸变逆变换矩阵的系统
本技术涉及桥梁表观病害检测
，具体而言，涉及一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统。
技术介绍
桥梁表观病害的检测在桥梁普通检测中占有重要的地位，它以观测桥梁表观病害特征为主，包括观测桥梁的剥落、掉角、裂缝以及渗水泛碱等病害特征，并且检测结果要求给出桥梁病害的实际尺寸。目前，桥梁表观病害检测通常基于采用图像处理方式的非接触式桥梁表观病害检测方法，即利用可旋转的相机对桥梁表观进行旋转拍摄，由于相机旋转拍摄得到的图像信息会发生透视畸变，为了将发生透视畸变的图像信息矫正为正视图像信息，以便于病害的检测，现有技术中，通常由操作人员利用登高工具在桥梁的被检测面上贴设靶标，以通过靶标的相对坐标获取透视畸变逆变换矩阵，再通过该变换矩阵对透视畸变的图像信息进行矫正，然后利用矫正后的正视图信息进行病害的检测，操作不便，施工安全性较低，工作效率较低。而且，在环境较昏暗时，需要操作人员手持照明工具对桥梁的被检测面进行照明，才能贴设靶标，以通过靶标的相对坐标获取透视畸变逆变换矩阵，操作更加不便。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统，主要目的是使得桥梁表观病害检测过程中透视畸变逆变换矩阵的获取过程简单方便，提高工作效率以及施工安全性。为达到上述目的，本技术主要提供如下技术方案：本技术实施例提供了一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统，包括：双轴运动机构，所述双轴运动机构包括水平旋转部和设置于所述水平旋转部上的垂直旋转部；相机，所述相机设置于所述垂直旋转部，所述相机包括镜头，所述镜头的外周阵列环绕布置有至少四个激光探头，所述镜头上设置有激光测距传感器，四个所述激光探头的激光发射方向和所述激光测距传感器的激光发射方向分别与所述镜头的光轴方向平行且均位于同一侧；数据处理装置，所述数据处理装置分别与所述双轴运动机构、所述相机和所述激光测距传感器电连接；光源，所述光源可拆卸地设置于所述镜头，且所述光源的发光方向与所述镜头的光轴方向平行且位于同一侧。进一步地，至少四个所述激光探头通过安装框阵列环绕布置于所述镜头的外周；所述安装框套设于所述镜头的外部；至少四个所述激光探头分别设置于所述安装框内部的四角处。进一步地，所述镜头的外部还套设有第一盖体和第二盖体，所述第一盖体扣合于所述安装框的一端，所述第二盖体扣合于所述安装框的另一端；所述第一盖体的四角处分别设置有通孔，每个所述激光探头的发光端通过每个所述通孔显露。进一步地，所述垂直旋转部包括与所述水平旋转部转动连接的安装板；所述相机可沿其镜头长度方向进行滑动地安装于所述安装板，且其滑动后的位置相对所述安装板固定。进一步地，所述安装板上设置有长条形滑槽或滑孔，所述滑槽或滑孔沿所述镜头的长度方向布置；所述镜头的底部设置有连接板，所述连接板的端部设置有与所述滑槽或滑孔相适配的滑动端，且所述连接板和所述安装板上均设置有安装孔，所述镜头能通过所述滑动端在所述滑槽或滑孔内滑动，并通过螺栓和所述安装孔固定。进一步地，该获取透视畸变逆变换矩阵的系统还包括底座；所述水平旋转部可拆卸地设置于所述底座上；所述水平旋转部上设置有连接件，所述连接件用于与所述底座可拆卸连接，且当所述水平旋转部通过所述连接件与所述底座可拆卸连接时，所述镜头远离所述底座且所述镜头的朝向与所述底座垂直。进一步地，所述底座上设置有插接孔，所述底座的侧壁上设置有与所述插接孔连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺纹连接有定位销；所述水平旋转部上设置有第一插接柱，所述第一插接柱的端部侧壁上设置有第二螺纹孔；所述第一插接柱用于插设在所述插接孔内，所述定位销用于穿过所述第一螺纹孔与所述第二螺纹孔螺纹连接。进一步地，所述连接件为一端与所述水平连接部连接的第二插接柱，所述第二插接柱的端部侧壁设置有第三螺纹孔；所述第二插接柱用于插设在所述插接孔内，所述定位销用于穿过所述第一螺纹孔与所述第三螺纹孔螺纹连接。进一步地，所述插接孔的相对内壁上对称设置有两个第一台阶；所述第一插接柱端部相对两侧壁上设置有与所述第一台阶相适配的两个第二台阶；所述第二插接柱端部相对两侧壁上设置有与所述第一台阶相适配的两个第三台阶；所述第一插接柱插设于所述插接孔内时，两个所述第二台阶依次分别与两个所述第一台阶卡合连接，所述第二插接柱插设于所述插接孔内时，两个所述第三台阶依次分别与两个所述第一台阶卡合连接。借由上述技术方案，本技术至少具有以下有益效果：本技术实施例提供的获取透视畸变逆变换矩阵的系统，通过设置双轴运动机构、相机和数据处理装置，且双轴运动机构可以带动相机进行旋转拍摄，使得相机可以拍取到包括带有四个激光探头投射点的透视畸变图像信息，实现了在检测桥梁表观病害时，可以将相机定点设置在桥梁下方进行旋转拍摄，并利用四个激光探头发射的激光完成标定点的设置工作，而数据处理装置可以获取到相机拍取到的透视畸变图像信息中的激光点相对坐标和激光探头的激光投射到被检测面上的激光投射点相对坐标，并根据激光探头的激光点相对坐标和激光投射点相对坐标计算得到透视畸变逆变换矩阵，从而实现利用该矩阵进行后续的畸变图像矫正和病害的测量工作，与现有技术相比，利用本技术实施例提供的检测设备对桥梁表观病害进行检测过程中，无需再由操作人员利用登高工具在桥梁的被检测面上贴设靶标以求得透视畸变逆变换矩阵，使得桥梁表观病害检测过程中透视畸变逆变换矩阵的获取过程更简单方便，提高了工作效率，而且提高了施工安全性。而且，在镜头上可拆卸地设置有光源，且其发光方向与镜头的光轴方向平行且位于同一侧，用于为被检测面照明，以便于在较暗的环境下进行透视畸变逆变换矩阵的获取，使用更方便。附图说明图1为本技术实施例提供的一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统在第一视角的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统在第二视角的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种获取透视畸变逆变换矩阵的方法流程图；图4为本技术实施例提供的另一种获取透视畸变逆变换矩阵的方法流程图；图5为图3或图4中的一种空间直角坐标系模型；图6为图5中的一种平面直角坐标系模型；图7为图5中的一个三角形模型；图8为图3或图4中的另一种空间直角坐标系模型；图9为图8中的一个三角形模型；图10为本技术实施例提供的一种获取透视畸变逆变换矩阵的装置的结构框图；图11为本技术实施例提供的另一种获取透视畸变逆变换矩阵的装置的结构框图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术的优选实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统，其特征在于，包括：双轴运动机构，所述双轴运动机构包括水平旋转部和设置于所述水平旋转部上的垂直旋转部；相机，所述相机设置于所述垂直旋转部，所述相机包括镜头，所述镜头的外周阵列环绕布置有至少四个激光探头，所述镜头上设置有激光测距传感器，四个所述激光探头的激光发射方向和所述激光测距传感器的激光发射方向分别与所述镜头的光轴方向平行且均位于同一侧；数据处理装置，所述数据处理装置分别与所述双轴运动机构、所述相机和所述激光测距传感器电连接；光源，所述光源可拆卸地设置于所述镜头，且所述光源的发光方向与所述镜头的光轴方向平行且位于同一侧。

【技术特征摘要】
1.一种获取透视畸变逆变换矩阵的系统，其特征在于，包括：双轴运动机构，所述双轴运动机构包括水平旋转部和设置于所述水平旋转部上的垂直旋转部；相机，所述相机设置于所述垂直旋转部，所述相机包括镜头，所述镜头的外周阵列环绕布置有至少四个激光探头，所述镜头上设置有激光测距传感器，四个所述激光探头的激光发射方向和所述激光测距传感器的激光发射方向分别与所述镜头的光轴方向平行且均位于同一侧；数据处理装置，所述数据处理装置分别与所述双轴运动机构、所述相机和所述激光测距传感器电连接；光源，所述光源可拆卸地设置于所述镜头，且所述光源的发光方向与所述镜头的光轴方向平行且位于同一侧。2.根据权利要求1所述的获取透视畸变逆变换矩阵的系统，其特征在于，至少四个所述激光探头通过安装框阵列环绕布置于所述镜头的外周；所述安装框套设于所述镜头的外部；至少四个所述激光探头分别设置于所述安装框内部的四角处。3.根据权利要求1所述的获取透视畸变逆变换矩阵的系统，其特征在于，所述垂直旋转部包括与所述水平旋转部转动连接的安装板；所述相机可沿其镜头长度方向进行滑动地安装于所述安装板，且其滑动后的位置相对所述安装板固定。4.根据权利要求3所述的获取透视畸变逆变换矩阵的系统，其特征在于，所述安装板上设置有长条形滑槽或滑孔，所述滑槽或滑孔沿所述镜头的长度方向布置；所述镜头的底部设置有连接板，所述连接板的端部设置有与所述滑槽或滑孔相适配的滑动端，且所述连接板和所述安装板上均设置有安装孔，所述镜头能通过所述滑动端在所述滑槽或滑孔内滑动，并通过螺栓和所述安装孔固定。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：崔凯华，张冠华，王超，武旭娟，王秋实，郭骞，宋捷，杨立新，齐璐，朱晓飞，王超，王凯，
申请(专利权)人：辽宁省交通规划设计院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21