基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法技术

本发明专利技术提供一种基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法：利用安装在管片拼装机上的深度图像立体视觉传感器，对已成环管片

【技术实现步骤摘要】
基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法


[0001]本专利技术涉及管片拼装系统自动化
，尤其涉及一种基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法
。

技术介绍

[0002]随着城市的开发和建设，盾构法施工已经成为了市政工程建设中常用的一种施工工法，盾尾间隙是指盾构机盾尾内壁与管片外边缘之间的空隙，实时测量盾尾间隙，对于盾构工程的安全
、
顺利进行具有十分重要的意义
。
[0003]目前，大多是利用激光或超声波传感器对盾尾间隙进行测量，然而这种方式在实际应用时，由于传感器需安装在靠近盾尾的位置，因此盾尾的油脂和浆液容易污染传感器，使得传感器逐渐失效，需要不断人工清理，并且在清理过程中可能导致传感器偏移，影响测量精度
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法，解决了传感器容易被污染且测量精度低的问题，通过利用视觉测量方法，避免受盾尾油脂和注浆的影响，保证了测量精度，延长了使用寿命，降低了施工成本，提高了施工效率
。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法，其包括以下步骤：
[0007]利用安装在管片拼装机上的深度图像立体视觉传感器，对已成环管片
、
当前拼装管片
、
盾尾壳体进行扫描及图像深度识别，得到包含已成环管片
、
当前拼装管片
、
盾尾壳体的深度图像；
[0008]对得到的深度图像沿管片环向切片得到至少一个经过所述当前拼装管片被检测面的环向切片；
[0009]标记出所述环向切片与所述当前拼装管片被检测面相交形成的环向相交线，将所述环向相交线延伸至盾尾壳体的内弧面，得到第一延伸线段，所述第一延伸线段长度即为所述当前拼装管片与盾尾之间间隙；
[0010]对得到的深度图像沿管片径向切片得到至少一个经过所述已成环管片被检测面的径向切片；
[0011]标记出所述径向切片与所述已成环管片被检测面相交形成的径向相交线，将所述径向相交线延伸至盾尾壳体的内弧面，得到第二延伸线段，所述第二延伸线段长度即为所述已成环管片与盾尾之间间隙
。
[0012]在一些实施例中，所述立体视觉传感器对称安装在管片拼装机的管片抓取装置的两侧，所述管片抓取装置用于抓取管片并控制所述管片的姿态
。
[0013]基于本专利技术提供的技术方案，取得的技术效果如下：
[0014]本专利技术提供一种方法可以在管片拼装的同时测量已成环管片与拼装管片的盾尾间隙
。
主要实施办法是利用深度图像立体视觉传感器进行扫描及图像深度识别，在通过计算机进行图像切片形成相关线段来实现盾尾间隙测量
。
附图说明
[0015]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
在附图中：
[0016]图1是本专利技术实施例的深度图像立体视觉传感器的安装情况及扫描范围示意图
。
[0017]图2是本专利技术实施例的深度图像立体视觉传感器的扫描范围的平面示意图
。
[0018]图3是本专利技术实施例的深度图像立体视觉传感器的扫描范围的立体示意图
。
[0019]图4是图3的局部放大示意图
。
[0020]图中：1‑
深度图像立体视觉传感器；
1.1
‑
扫描范围；2‑
拼装机主体；3‑
已成环管片；4‑
拼装管片；5‑
盾尾壳体；6‑
环向切片；
6.1
‑
环向相交线；7‑
径向切片；
7.1
‑
径向相交线
。
具体实施方式
[0021]通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明
。
显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例；在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的步骤
。
[0022]本实施例一种基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法，主要包括以下步骤：
[0023]步骤
S1
：利用安装在管片拼装机拼装机主体2上的深度图像立体视觉传感器1，对已成环管片
3、
当前拼装管片
4、
盾尾壳体5进行扫描及图像深度识别，如图1～4所示，得到包含已成环管片
3、
当前拼装管片
4、
盾尾壳体5的深度图像，如图4所示
。
[0024]作为本专利技术的一个实施例，深度图像立体视觉传感器1可采用
Photoneo 3D
相机，
Photoneo
的
MotionCam
‑
3D
是一款
IP65
级的
3D
相机，基于
Photoneo
的专利技术
「Parallel Structured Light」
，这款产品可以用于扫描快速运动中的物体
。photoneo 3D
相机主要用于料框散料无序抓取，以及机床上下料，拆码垛等
3D
项目，产品采用单目结构光的形式出路速度上更快精度更高，此产品分5个系列，覆盖视野范围
2.5
米
‑3米，能更好地满足客户不同产品的视野需求
。
[0025]需要说明的是，本专利技术中的深度图像立体视觉传感器只要是一种面积光
+
图像采集的传感器即可，现有使用此原理的传感器有许多，除上述实施例中的
Photoneo 3D
相机之外，深度图像立体视觉传感器的可选的型号还有
Mech
‑
Eye
工业级
3D
相机的
UHP
‑
140、
奥比中光推出的
Gemini 2
系列中的
Orbbec Gemini 2L
以及康耐视的
3D
‑
A5000
系列，
3D
‑
A5120
专为捕获高分辨率
3D
图像设计的面阵扫描
3D
相机
。
本专利技术不限制具体传感器的型号及规格
。
[0026]本实施例采用
Photoneo 3D
相机对称安装在管片拼装机主体2的管片抓取装置的两侧，对拼装管片4的环向两端进行扫描及图像深度识别，管片抓取装置用于抓取管片并控制管片的姿态，可实现在拼装管片的同时进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于深度图像立体视觉的盾尾间隙识别方法，其特征在于，包括以下步骤：利用安装在管片拼装机上的深度图像立体视觉传感器，对已成环管片
、
当前拼装管片
、
盾尾壳体进行扫描及图像深度识别，得到包含已成环管片
、
当前拼装管片
、
盾尾壳体的深度图像；对得到的深度图像沿管片环向切片得到至少一个经过所述当前拼装管片被检测面的环向切片；标记出所述环向切片与所述当前拼装管片被检测面相交形成的环向相交线，将所述环向相交线延伸至盾尾壳体的内弧面，得到第一延...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄欠伟，王浩，黄德中，杨正，马志刚，朱叶艇，黄健，翟一欣，袁玮皓，曾语，范杰，李章林，黄圣，颜洪宇，张闵庆，王祺，朱雁飞，
申请(专利权)人：上海城建隧道装备有限公司，
类型：发明
国别省市：