本发明专利技术公开了一种基于双目视觉的钢筋间距的测量方法和系统，包括获取绑扎钢筋的不同角度的多幅图像，提取每幅图像的边缘线；根据每幅图像的边缘线得到每幅图像中钢筋的交点；根据每幅图像中钢筋的交点进行三维重建，得到钢筋交点的三维坐标；遍历钢筋交点的三维坐标，得到钢筋的间距。利用本方法所述方法和系统，解决了图像技术无法区分绑扎钢筋交点空间异面，需要在待测钢筋表面放置标定物的问题，该技术使用简单、精确度高、速度快、适用性强；提高了绑扎钢筋测量的效率和准确率，降低了工人的劳动强度；有效降低了人工利用钢尺量测存在工作量大、效率低、易出现错检漏检的现象。易出现错检漏检的现象。易出现错检漏检的现象。
【技术实现步骤摘要】
一种基于双目视觉的钢筋间距的测量方法和系统
[0001]本专利技术属于桥梁工程施工
，具体涉及一种基于双目视觉的钢筋间距的测量方法和系统。
技术介绍
[0002]在建筑工程项目中，钢筋的选用和绑扎直接关系到工程项目的建设质量以及工程寿命，因此需要对钢筋绑扎进行检测，确保钢筋绑扎符合工程设计规范与工程施工规范要求。钢筋间距和钢筋直径的测量是钢筋检测的主要任务，目前在工程施工过程中，钢筋的检测主要靠人工尺量，由于建筑结构钢筋数量巨大，因此检测效率较低、体力劳动强度较大，可能导致错检漏检现象。
技术实现思路
[0003]为了解决当前钢筋检测过程中检测效率较低、精度不够高的问题，本专利技术提出了一种于基于双目视觉的钢筋间距的测量方法和系统。通过多角度钢筋识别算法，解决钢筋布设纵横交错、图像旋转等问题；通过图像空间交点识别与空间三维坐标确定算法，解决钢筋之间空间异面相交问题，最后通过计算交点之间的间距确定钢筋间距。
[0004]实现本专利技术目的之一的一种基于双目视觉的钢筋间距的测量方法，包括如下步骤：
[0005]S1、获取绑扎钢筋的不同角度的多幅图像，提取每幅图像的边缘线；
[0006]S2、根据每幅图像的边缘线得到每幅图像中钢筋的交点；
[0007]S3、根据每幅图像中钢筋的交点进行三维重建，得到钢筋交点的三维坐标；
[0008]S4、遍历钢筋交点的三维坐标，得到钢筋的间距。
[0009]进一步地，所述步骤S2中，包括根据每幅图像的边缘线提取每幅图像中的边缘线的交点和每幅图像的角点，所述边缘线的交点和每幅图像的角点组成每幅图像的边缘交点集合，所述每幅图像的边缘交点集合用于得到每幅图像中钢筋的交点。
[0010]更进一步地，根据边缘交点集合得到每幅图像中钢筋的交点的方法包括：
[0011]遍历每幅图像的边缘交点集合的每个像素坐标点，获取所选择的像素坐标点所在的边缘交点集合中与其距离小于等于第一设定距离的近邻点N1个，以及小于等于第二设定距离的近邻点N2个；当N1大于等于设定数量或者N2大于等于设定数量时，则该点为该幅图像中钢筋的交点。
[0012]所述步骤S3中，还包括分别遍历每幅图像的边缘交点集合中的每个点，得到每幅图像中每个像素坐标点在其它图像中的匹配点，所述每个像素坐标点及其匹配点用于对每个钢筋交点进行三维重建。
[0013]更进一步地，还包括根据每幅图像中的边缘交点集合中的每个像素坐标点的特征描述符计算两个像素坐标点的相似性。
[0014]所述相似性的计算方法包括：
[0015][0016]式中：
[0017]L_i，j表示一幅图像中的像素点i与另一幅图像中的像素点j的相似性；
[0018]i_L1，i_L2，i_L3分别表示从一幅图像中的钢筋交点的集合S
image_L_cor
中选取的像素点i与该集合S
image_L_cor
中其它选定的三个像素点L1、L2和L3的距离值；
[0019]j_R1，j一R2，j_R3为分别表示从另一幅图像中的钢筋交点的集合S
image_R_cor
中选取的像素点j与该集合S
image_R_cor
中其它选定的三个像素点R1、R2和R3的距离值；
[0020]θ_L1，θ_L2，θ_L3分别表示上述选取的三个像素点L1、L2和L3和像素点i的角度；
[0021]θ_R1，θ_R2，θ_R3分别表示上述选取的三个像素点R1、R2和R3和像素点j的角度；
[0022]i_Lpiexl为所选取的像素点i的像素值；
[0023]j_Rpiexl为所选取的像素点j的像素值。
[0024]更进一步地，选取与点i的特征描述符的相似性最大的点作为点i的匹配点。
[0025]实现本专利技术目的之二的基于双目视觉的钢筋间距的测量系统，包括边缘线提取模块、钢筋交点提取模块、钢筋交点三维坐标获取模块和钢筋间距计算模块；
[0026]所述边缘线提取模块用于获取绑扎钢筋的不同角度的多幅图像，提取每幅图像的边缘线；
[0027]所述钢筋交点提取模块用于根据每幅图像的边缘线得到每幅图像中钢筋的交点；
[0028]所述钢筋交点三维坐标获取模块用于根据每幅图像中钢筋的交点进行三维重建，得到钢筋交点的三维坐标；
[0029]所述钢筋间距计算模块用于遍历钢筋交点的三维坐标，得到钢筋的间距。
[0030]进一步地，所述钢筋交点三维坐标获取模块还包括相似性计算模块，用于根据每幅图像中的边缘交点集合中的每个像素坐标点的特征描述符计算两个像素坐标点的相似性。
[0031]进一步地，所述钢筋间距计算模块还包括钢筋直径计算模块，用于计算每根钢筋的直径，其计算方法包括：
[0032]S901、分别计算钢筋交点i_th与多个近邻点i_th1～i_thn构成的向量与Z轴的夹角θ_th 1～θ_th n；
[0033]S902、根据θ_th 1～θ_th n、第一设定角度～第n设定角度计算钢筋交点i_th所在的箍筋的直径d和/或钢筋交点i_th所在的带肋钢筋的直径D。
[0034]以双目相机为例，上述Z轴即以双目相机的左相机光心为原点0，以左相机的光轴为X轴，以双相机左右相机光心之间的连线为Y，以过原点0，并垂直于XOY平面的向量作为Z轴。
[0035]更进一步地，当近邻点的数量为2时，计算钢筋交点i_th所在的箍筋的直径d和/或钢筋交点i_th所在的带肋钢筋的直径D的方法包括：
[0036]步骤1、遍历钢筋交点的三维坐标，搜索每个钢筋交点i_th的最近的两个近邻点i_
th1、i_th2；
[0037]步骤2、计算i_th与i_th1构成的向量与Z轴的夹角θ_th 1；计算i_th与i_th2构成的向量与Z轴的夹角θ_th 2；
[0038]步骤3、当θ_th 1大于θ1且θ_th 2小于θ1时，钢筋交点i_th所在的箍筋的直径d为i_th与i_th2的距离的设定倍数a，钢筋交点i_th所在的带肋钢筋的直径D为i_th与i_th1的距离；
[0039]当θ_th 1小于θ1时且θ_th 2大于θ1时，钢筋交点i_th所在的箍筋直径d为i_th与i_th1的距离的设定倍数a，钢筋交点i_th所在的带肋钢筋直径D为i_th与i_th2的距离。
[0040]更进一步地，所述钢筋间距计算模块中，计算钢筋间距的方法包括：
[0041]S1001、获取钢筋边缘线之间的间距；
[0042]S1002、根据钢筋边缘线之间的间距、钢筋的直径计算钢筋的间距。
[0043]更进一步地，所述步骤S1001中，获取钢筋边缘线之间的间距的方法包括：
[0044]步骤1.1、以双目相机的光轴V与Z轴共同构建平面VOZ，将钢筋交点三维坐标投影至平面VOZ，构建点集Q；其中Z轴即以双目相机的左相机光心为原点本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于双目视觉的钢筋间距的测量方法，其特征在于，包含如下步骤：S1、获取绑扎钢筋的不同角度的多幅图像，提取每幅图像的边缘线；S2、根据每幅图像的边缘线得到每幅图像中钢筋的交点；S3、根据每幅图像中钢筋的交点进行三维重建，得到钢筋交点的三维坐标；S4、遍历钢筋交点的三维坐标，得到钢筋的间距。2.如权利要求1所述的基于双目视觉的钢筋间距的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，包括根据每幅图像的边缘线提取每幅图像中的边缘线的交点和每幅图像的角点，所述边缘线的交点和每幅图像的角点组成每幅图像的边缘交点集合，所述每幅图像的边缘交点集合用于得到每幅图像中钢筋的交点。3.如权利要求2所述的基于双目视觉的钢筋间距的测量方法，其特征在于，根据边缘交点集合得到每幅图像中钢筋的交点的方法包括：遍历每幅图像的边缘交点集合的每个像素坐标点，获取所选择的像素坐标点所在的边缘交点集合中与其距离小于等于第一设定距离的近邻点N1个，以及小于等于第二设定距离的近邻点N2个；当N1大于等于设定数量或者N2大于等于设定数量时，则该点为该幅图像中钢筋的交点。4.如权利要求1所述的基于双目视觉的钢筋间距的测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，还包括分别遍历每幅图像的边缘交点集合中的每个像素坐标点，得到每幅图像中每个像素坐标点在其它图像中的匹配点，所述每个像素坐标点及其匹配点用于对每个钢筋交点进行三维重建。5.如权利要求4所述的基于双目视觉的钢筋间距的测量方法，其特征在于，还包括根据每幅图像中的边缘交点集合中的每个像素坐标点的特征描述符计算两个像素坐标点的相似性。6.如权利要求5所述的基于双目视觉的钢筋间距的测量方法，其特征在于，两个像素坐标点的相似性的计算方法包括：式中：L_i,j表示一幅图像中的像素点i与另一幅图像中的像素点j的相似性；i_L1，i_L2，i_L3分别表示从一幅图像中的钢筋交点的集合S
image_L_cor
中选取的像素点i与该集合S
image_L_cor
中其它选定的三个像素点L1、L2和L3的距离值；j_R1，j_R2，j_R3为分别表示从另一幅图...
【专利技术属性】
技术研发人员：田唯，朱浩，王永威，薛现凯，肖垚，陈圆，李焜耀，杨华东，刘志昂，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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