(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211201117.7 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 街道八一路2 99号 (72)发明人 邢诚　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 严彦 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 混凝土墙体外观图像采集系统参数检校方 法及装置 (57)摘要 本发明提供一种混凝土墙体外观图像采集 系统参数检校方法及装置， 包括单相机室内检 校； 采集平台旋转云台定向参数检校， 在相机主 光轴近似垂直于墙体表面的位置利用相机拍摄 检校标尺， 在近似垂直位置微调旋转云台， 在每 个调整后的位置利用相机拍摄检校标尺， 根据图 像上检校标尺长度确定相机主光轴是否垂直于 墙体表面， 并确定旋转云台定向参数； 机械控制 平台伸缩 杆件参数检校， 调整机械控制平台伸缩 杆件控制相机与墙体表面距离近似等于实际拍 摄距离， 利用相机拍摄检校标尺， 根据检校标尺 长度确定拍摄距离是否调整正确， 并确定伸缩 杆 件参数； 双相机间距检校， 机械控制平台旋转编 码器参数检校。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115541611 A 2022.12.30 CN 115541611 A 1.一种混凝土墙体外观图像采集系统参数检校方法， 所述混凝土墙体外观图像采集系 统由采集平台、 机 械控制平台和控制终端组成， 其特 征在于： 包括以下步骤， 步骤1， 单相机室内检校， 包括获取镜 头畸变系数及相机主距； 步骤2， 采集平台旋转云台定向参数检校， 包括单反相机与图像采集平台组装 并置平图 像采集平台， 布设检校标尺， 在相 机主光轴近似垂直于墙体表面的位置利用相 机拍摄检校 标尺， 在近似垂 直位置微调旋转云台， 在每个调整后的位置利用相机拍摄检校标尺， 根据图 像上检校 标尺长度确定相机主光轴是否垂直于墙 体表面， 并确定 旋转云台定向参数； 步骤3， 机械控制平台伸缩杆件参数检校， 包括根据图像采集精度计算实际拍摄距离， 调整机械控制平台伸缩杆件控制相机与墙体表面距离近似等于实际拍摄距离， 利用相机拍 摄检校标尺， 根据检校 标尺长度确定拍摄距离是否调整正确， 并确定伸缩杆件参数； 步骤4， 双相机间距检校， 包括利用双相机拍摄墙体图像并检测水平重叠度， 根据检测 结果确定双相机间距； 步骤5， 机械控制平台旋转编码器参数检校， 包括调整旋转编码器参数控制吊索收放， 在竖直方向相邻位置拍摄 墙体照片并检测重 叠度， 根据检测结果确定 旋转编码器参数。 2.根据权利要求1所述混凝土墙体外观图像采集系统参数检校方法， 其特征在于： 步骤 2的实现方式为， 将两台单反相机 分别通过连接滑块固定在图像采集平台滑道上左右排列， 并置平图像采集平台； 确定相机主光轴垂直于墙 体表面， 实现方式如下， 调整相机底部旋转云台角度使相机主光轴方向近似垂直于墙体表面， 并将此时旋转云 台定向参数设定为0； 在墙体上安置一根检校标尺， 设定旋转云台旋转范围和旋转步进值， 在每一旋转位置上拍摄检校标尺图像， 通过对比所有图像上标尺长度， 将图像上标尺长度 最长的图像对应的旋转云台位置确定为主光轴方向垂直于墙体表面， 将旋转云台再次旋转 至此位置后将旋转云台定向参数设定为0 。 3.根据权利要求1或2所述混凝土墙体外观图像采集系统参数检校方法， 其特征在于： 步骤3的实现方式为， 机械控制平台伸缩杆件参数检校只需利用一台相机， 根据 精度需求确 定实际拍摄距离， 设精度需求为图像上1pixel对应物方长度为dmm， 相机CMOS长度尺 寸中长 为w、 宽为h， 相机 CMOS像素尺寸长为m、 宽为 n， 相机主距为f0， 则实际拍摄距离DCW表示为， 在实际拍摄距离为DCW时图像中标尺长度lT为， 将机械控制平台伸缩杆件伸长长度调整为DCW， 使相机与墙体表面距离近似等于实际拍 摄距离DCW， 将伸缩杆件定位参数设定为0； 设置伸缩杆件伸缩范围和伸缩步进值， 在每一步 进位置上拍摄检校标尺图像， 对比所有图像上检校标尺长度 设Tl为检校标尺长度阈值， 当图像上检校 标尺长度 与lT满足： 所述图像对应的伸缩杆件位置即为实际拍摄距离， 将伸缩杆件再次调整至所述位置后 将伸缩杆件定位 参数设定为0 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115541611 A 24.根据权利要求3所述混凝土墙体外观图像采集系统参数检校方法， 其特征在于： 步骤 4的实现方式为， 设定双相机拍摄图像的水平方向重叠度， 利用双相 机拍摄目标墙体图像， 采用特征匹配方式检测左右图像水平方向重 叠度， 根据重 叠度检测结果调整双相机间距。 5.根据权利要求4所述混凝土墙体外观图像采集系统参数检校方法， 其特征在于： 步骤 5的实现方式为， 设定相机拍摄图像的竖直方向重叠度， 调整机械控制平台旋转编码 器参数 控制吊索收放， 进而调整图像采集平台在竖直方向上的位置， 在相 邻位置利用相机拍照， 采 用特征匹配方式检测上下图像竖直方向重叠度， 根据重叠度检测结果确定旋转编 码器每次 收放吊索的参数。 6.一种混凝土墙体外观图像采集系统参数检校装置， 其特征在于： 用于实现如权利要 求1‑5任一项所述的一种混凝 土墙体外观图像采集系统参数检校 方法。 7.根据权利要求6所述混凝土墙体外观图像采集系统参数检校装置， 其特征在于： 包括 以下模块， 第一模块， 用于单相机室内检校， 包括获取镜 头畸变系数及相机主距； 第二模块， 用于采集平台旋转云台定向参数检校， 包括单反相机与图像采集平台组装 并置平图像采集平台， 布设检校标尺， 在相 机主光轴近似垂直于墙体表面的位置利用相 机 拍摄检校标尺， 在近似垂直位置微调旋转云台， 在每个调整后的位置利用相 机拍摄检校标 尺， 根据图像上检校标尺长度确定相 机主光轴 是否垂直于墙体表面， 并确定旋转云台定 向 参数； 第三模块， 用于机械控制平台伸缩杆件参数检校， 包括根据图像采集精度计算实 际拍 摄距离， 调整机械控制平台伸缩杆件控制相 机与墙体表面距离近似等于实际拍摄距离， 利 用相机拍摄检校标尺， 根据检校标尺长度确定拍摄距离是否调整正确， 并确定伸缩杆件参 数； 第四模块， 用于双相机间距检校， 包括利用双相机拍摄墙体图像并检测水平重叠度， 根 据检测结果确定双相机间距； 第五模块， 用于机械控制平台旋转编码器参数检校， 包括调整旋转编码器参数控制吊 索收放， 在竖直方向相邻位置拍摄墙体照片并检测重叠度， 根据检测结果确定旋转编码器 参数。 8.根据权利要求6所述混凝土墙体外观图像采集系统参数检校装置， 其特征在于： 包括 处理器和存储器， 存储器用于存储程序指令， 处理器用于调用存储器中的存储指令执行如 权利要求1 ‑5任一项所述的一种混凝 土墙体外观图像采集系统参数检校 方法。 9.根据权利要求6所述混凝土墙体外观图像采集系统参数检校装置， 其特征在于： 包括 可读存储介质， 所述可读存储介质上存储有计算机程序， 所述计算机程序执行时， 实现如权 利要求1‑5任一项所述的一种混凝 土墙体外观图像采集系统参数检校 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115541611 A 3