一种多目视觉下的导管中心线点云处理方法技术

本发明专利技术涉及一种多目视觉下的导管中心线点云处理方法。其步骤为:将多目相机两两配对，对两两配对的相机进行双目视觉标定，利用统一的标定板将相机坐标系转换到基坐标系下，完成全局标定，进而利用图像处理技术和三维重建原理得到两两配对相机下的三维空间点云，借助于点云的法向量进行点云去重，在点云K邻域进行点云降采样，无序点云有序化等点云处理方法得到导管的中心线曲线。本发明专利技术方法可以实现任意异形导管的中心线三维重建，精度高，效率高，应用范围广泛。用范围广泛。用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种多目视觉下的导管中心线点云处理方法


[0001]本专利技术涉及计算机视觉
,具体的说是一种多目视觉下的导管中心线点云处理方法。

技术介绍

[0002]在管路装配之前，需要对管件弯曲成形后的空间几何形态进行精确测量，从而对具有不同弯曲角度、曲线以及直线部分的管件加工后数据和设计模型数据进行对比，以实现管件加工过程中的回弹补偿和加工后的质量校验。只有测量合格的关键才能实施装配，并以此装配成功，对于不合格的管路，可根据测量结果修正加工参数。
[0003]目前现有的方法都是针对直线段-圆弧段-直线段的标准管型测量方式的研究，通过得到导管的相邻直线段交点，作为控制点重建导管的三维模型，然而有很多管路属于自由弯曲的形状，两个圆弧段之间没有直线段，这种方法将无法完成导管三维形状的重建，因此有必要研究自由形状的管件测量和管件三维模型重建，以便于适应不同的管路装配需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述不足之处，本专利技术要解决的技术问题是提供一种多目视觉下的导管中心线点云处理方法，该方法有效地分析了导管的三维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多目视觉下的导管中心线点云处理方法，其特征在于，包括：将多目相机两两配对进行双目视觉标定以及确定基座标系，利用图像处理和三维重建方法得到两两配对相机下的三维空间导管中心线点云，借助于点云的法向量进行点云去重，在点云K邻域进行点云降采样、无序点云有序化、NURBS曲线拟合和平滑处理得到导管的中心线曲线。2.根据权利要求1所述的多目视觉下的导管中心线点云处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：搭建工业相机视觉单元并相机标定，将所有相机坐标系转换到基坐标系下；同步触发所有的工业相机采集在背光光源上放置的原始导管图像，并进行图像处理分别得到多幅相机视角图像中的分段导管的中心线；利用配对的视觉单元拍摄的不同视角下的同一段导管图像，重建各视觉单元下的各分段导管的三维空间中心线坐标；再转换到基坐标系下，得到基坐标系下的三维空间的多组中心线重建点云数据；利用点云法向量对得到的多组中心线重建点云数据进行去重；将无序点云序列化处理；点云数据排序，得到序列化的三维点云数据；利用序列化的三维点云数据进行弦长参数化处理，得到逼近于序列化点云的NURBS曲线；最后利用移动最小二乘法对NURBS曲线进行点云平滑。3.根据权利要求2所述的基于多视图约束的导管中心线匹配方法，其特征在于，所述搭建工业相机视觉单元并相机标定，将所有相机坐标系转换到基坐标系下包括：将多个工业相机两两作为一组视觉单元，拍摄不同视角下的同一段导管图像，组成多组视觉单元；对每个视觉单元的坐标系进行双目视觉标定，得到相机的内参数和相机坐标系之间的外参数；以相机1坐标系为基座标系，利用世界坐标统一法将所有的相机坐标系转换到基坐标系下。4.根据权利要求2所述的基于多视图约束的导管中心线匹配方法，其特征在于，所述图像处理的步骤包括利用Canny算法对图像边缘进行提取，采用图像细化进行骨架提取，获取各分段导管的中心线坐标。5.根据权利要求2所述的基于多视图约束的导管中心线匹配方法，其特征在于，是对一组视觉单元的一段导管中心线坐标，利用三角测量原理和极线约束方法对中心线点坐标进行三维重建，得到一段导管的三维空间中心线坐标；对其他各组视觉单元拍摄的分段导管图像，同样得到各视角下的分段导管的三维空间中心线坐标在各自对应的视觉单元下的三维空间中心线坐标。6.根据权利要求2所述的多目视觉下的导管中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵吉宾，陈月玲，夏仁波，赵亮，付生鹏，孙海涛，张诚，
申请(专利权)人：沈阳智能机器人国家研究院有限公司中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：