用于绳索或线缆的三维光学测量方法和系统技术方案

对绳索或线缆(2)的几何参数进行三维测量的方法提供了获得绳索或线缆的至少多个3D轮廓点的三维表示并计算其几何参数，诸如直径或圆度或轴线。用于测量几何参数的经校准的三维光学测量系统(1)包括多个数字图像采集设备(C0、C1、C2、C3)和用于执行该方法步骤的数字图像处理设备。像处理设备。像处理设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于绳索或线缆的三维光学测量方法和系统
[0001]本专利技术通常被放置在使用非破坏性和无接触式技术来对静止的或运动中的实心(solid，实体、固体)对象进行测量和检查的系统中。特别地，本专利技术的主题是经校准的光学系统和用于通过捕获绳索或线缆的外表面的数字图像来对绳索或线缆进行三维(3D)测量的方法。该方法的应用示例涉及对绳索或线缆的连续测量，而由于被测对象的移动，使用接触的方法来对绳索或线缆进行连续测量是不可能的。例如，这样的测量涉及在椅式缆车和/或缆车的运行期间对椅式缆车和/或缆车的绳索或线缆的检查。此外，本专利技术涉及对生产线中的绳索或线缆进行连续测量，以用于质量控制或运行中的定期检查，其超过了现有技术的电磁设备的限制。
[0002]在许多情况下，已知的测量和检查技术涉及操作者在困难和/或危险的环境条件下在场，诸如在被化学品污染或使用悬垂绳索的环境中进行测量。此外，不利地，在许多情况下还必须停止生产或运输系统以进行测量。
[0003]通过处理绳索的二维(2D)图像来测量绳索的几何参数的技术是已知的。不方便地，由于绳索和相机之间的透视位置，这些技术遭受测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于对具有外表面(3)的绳索或线缆(2)的几何参数(33、80、81)进行三维测量的方法，包括以下步骤：a1)捕获所述绳索或线缆的所述外表面(3)的第一区域(11)的第一数字图像(10、10')；b1)捕获所述绳索或线缆的所述外表面(3)的第二区域(21)的第二数字图像(20、20')，所述第二区域(21)与所述第一区域(11)至少部分地不同；c1)在所述绳索或线缆的所述外表面(3)的所述第一区域(11)的所述第一数字图像(10、10')上以及在所述外表面的所述第二区域(21)的所述第二数字图像(20、20')上分别确定第一系列轮廓线(12、12')和第二系列轮廓线(22、22')，其中，所述第一系列轮廓线(12、12')和所述第二系列轮廓线(22、22')分别包括第一多个图像轮廓点和第二多个图像轮廓点；d1)搜索分别属于所述第一多个图像轮廓点和所述第二多个图像轮廓点的第一轮廓点(16、16a、16'、16a')和第二轮廓点(26、26a、26'、26a')，使得所述第一轮廓点(16、16a、16'、16a')和所述第二轮廓点(26、26a、26'、26a')是同源点或属于相同对极线的点，并且各自表示表面点(50、51、52)的图像，所述表面点(50、51、52)是所述绳索或线缆的所述外表面(3)的所述第一区域(11)和所述第二区域(21)共有的点；e1)将所述第一轮廓点(16、16a、16'、16a')和所述第二轮廓点(26、26a、26'、26a')以摄影测量的方式反向投影在三维空间(40)中，从而获得涉及所述三维空间(40)的3D轮廓点(60、61、62)；f1)重复步骤a1)至e1)多次，直到获得涉及所述三维空间(40)的至少一个第一多个3D轮廓点(60')和第二多个3D轮廓点(61'、62')的三维表示；g1)借助于至少所述第一多个3D轮廓点和/或所述第二多个3D轮廓点来计算所述绳索或线缆的以下几何参数中的至少一个：所述绳索或线缆的直径(80、81)；或者所述绳索或线缆的圆度；或者所述绳索或线缆的轴线(30)。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：计算所述绳索或线缆的所述外表面的3D轮廓线(70a、70b、70c、70d)，其中，每个3D轮廓线(70a、70b、70c、70d)被获得为所述第一多个3D轮廓点(60')或所述第二多个3D轮廓点(61'、62')的最佳近似回归。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一组轮廓线(12)的一部分和所述第二组轮廓线(22)的一部分至少分别界定了所述第一数字图像(10)和所述第二数字图像(20)中的第一数字图像区域(13)和第二数字图像区域(23)，所述方法还包括用于计算所述绳索或线缆的所述轴线(30)的以下步骤：c2)计算每个第一系列轮廓线(12)和第二系列轮廓线(22)中的第一中轴线(14)和第二中轴线(24)，其中，所述第一中轴线(14)和第二中轴线(24)分别被获得为第一多个图像轮廓点的至少一部分和第二多个图像轮廓点的至少一部分的最佳近似回归，并且其中，所述第一中轴线(14)和第二中轴线(24)分别地将所述第一数字图像区域(13)和所述第二数字图像区域(23)细分为相应的第一子区域(13a、23a)和第二子区域(13b、23b)；d2)搜索分别属于所述第一中轴线(14)和第二中轴线(24)的第一中点(15)和第二中点(25)，使得所述第一中点(15)与所述第二中点(25)属于相同的对极线，并且所述第一中点和第二中点表示属于所述绳索或线缆(2)的3D中轴线(30)的点(31)的虚拟图像；
e2)将所述第一中点(15)和所述第二中点(25)以摄影测量的方式反向投影在三维空间(40)中，从而获得在所述三维空间(40)中的3D中点(32)；f2)重复步骤c2)至e2)多次，直到获得表示所述绳索或线缆的所述轴线(30)的点的多个3D中点(32')的三维表示。4.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：计算内插的3D中轴线(33)，所述内插的3D中轴线被获得为所述多个3D中点(32')的最佳近似回归。5.根据权利要求2和4所述的方法，例如，用于计算所述绳索或线缆的直径，还包括以下步骤：
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对所述内插的3D中轴线(33)进行采样，以获得属于所述内插的3D中轴线(33)的多个采样到的3D轴向点；
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计算至少第一轮廓交叉点(72)、第二轮廓交叉点(74)、第三轮廓交叉点(71)和第四轮廓交叉点(73)，其为垂直于所述内插的3D中轴线(33)并经过所述多个采样到的3D轴向点的轴点(34)的平面和所述3D轮廓线(70a、70b、70c、70d)的交叉点；
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计算至少一个第一轴线距离82、一个第二轴线距离83、一个第三轴线距离84和一个第四轴线距离85，其分别为所述第一轮廓交叉点72与所述轴点34之间的距离、所述第二轮廓交叉点74与所述轴点34之间的距离、所述第三轮廓交叉点71与所述轴点34之间的距离以及所述第四轮廓交叉点73与所述轴点34之间的距离；
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计算至少第一直径80和第二直径81，其分别为第一轴线距离82和第二轴线距离83之和以及第三轴线距离84和第四轴线距离85之和。6.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：以至少所述第一直径(80)与所述第二直径(81)之间的比计算所述绳索或线缆的点圆度。7.根据权利要求2和4所述的方法，例如，用于计算所述绳索或线缆的波度，还包括以下步骤：
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对所述内插的3D中轴线(33)进行采样，以获得属于所述内插的3D中轴线(33)的多个采样到的3D轴向点；
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计算至少第一轮廓交叉点(72)，其为垂直于所述3D内插中轴线(33)并经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂亚诺，
申请(专利权)人：维森泰克工程责任有限公司，
类型：发明
国别省市：