CN105761209B - 核安全壳表面影像拼接方法及*** - Google Patents
核安全壳表面影像拼接方法及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN105761209B CN105761209B CN201610148905.2A CN201610148905A CN105761209B CN 105761209 B CN105761209 B CN 105761209B CN 201610148905 A CN201610148905 A CN 201610148905A CN 105761209 B CN105761209 B CN 105761209B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- row
- air strips
- matching
- scaling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000005304 joining Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 84
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
- G06T3/4038—Image mosaicing, e.g. composing plane images from plane sub-images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
本发明提出一种核安全壳表面影像拼接方法及***，包括影像采集，通过装有两台相机的采集平台沿核安全壳外壁逐航带进行，一条航带每行有两张影像；影像匹配和缩放，对具有重叠度区域的影像进行匹配，每一个航带的影像在匹配后，对匹配后的影像按照比例进行长度和宽度上的缩放；影像裁剪并进行拼接，包括逐航带进行裁剪，根据裁剪结果，拼接生成安全壳筒壁的全景展开图。本发明技术方案适用于影像数量较多、重叠度较低、对精度要求不高的贫纹理影像拼接，拼接方法简单快速，特别适用于核安全壳表面影像拼接实现。
Description
技术领域
本发明属于数字图像处理领域，尤其涉及基于位置约束的核安全壳表面影像快速拼接及***。
背景技术
核电站反应堆安全壳是防止核裂变产生的放射性物质外溢的最后一道安全屏障。核电站反应堆安全壳在建造完工、首次商业运行以及以后每隔十年都要进行整体打压试验，以检查安全壳壁的安全性能，保障生产安全。对核安全壳外观检查的常规方法是搭建脚手架或者吊篮进行人工测量和标记，然而这种方式工作难度大，安全性差，费时费力。随着数字近景摄影测量技术的发展，基于数字影像技术的检测方式逐渐代替了传统的人工测量，即对安全壳壁进行影像拍摄，然后在拍摄的影像中检测缺陷。因此，对核安全壳表面进行影像采集是利用近景摄影测量技术检测核安全壳外观缺陷的重要前提。
安全壳是由钢筋混凝土筏基、预应力钢筋混凝土筒身（一般为圆柱）、穹顶、闸门以及钢衬里等部分组成。高度从-0.17米到+45.51米为标准筒身，筒身的外径为38.8米，内径为37米，外圆周上竖向均匀分布着四个扶壁柱，用于锚固预应力水平钢束的承压板分布于四个扶壁柱的两侧。从筒身+45.51米往上为穹顶，穹顶最高点标高为+57.20米，其预应力钢筋混凝土壳体厚度为0.8米。安全壳筒身绝大多数圆柱形，（如大亚湾、岭澳、台山、阳江核电站等）但也有极少数是其他形状（如重庆核电站）。以典型的广核集团实际使用规格为例，安全壳是一个直径约35m，高度约50m的混凝土圆柱体结构，架设在穹顶导轨上的移动平台带动采集平台在核壳表面运动，如图1所示。要想所拍摄的影像覆盖整个核壳表面，则需要按照一定间隔逐行逐列进行拍摄，并保证相邻影像间具有一定的重叠度。然而重叠的影像在后期全景浏览时视觉效果不良，所以根据工程项目的需要，需对拍摄的影像进行整体拼接，展示核壳壁的全部信息，以便从中显示和定位缺陷信息。与传统拼接技术相比，核安全表面影像拼接的难点主要在于：
（1）针对贫纹理影像的拼接，特征点少，较难匹配。安全壳表面是混凝土结构，除少数地方有油漆笔标记、水泥块、伸缩缝等较为显著的特征，绝大部分区域纹理特征不明显，这给影像的匹配带来了难度。
（2）针对低重叠度影像的拼接。传统航空摄影测量航向重叠最少为60%，旁向重叠30%，随着数码相机以及小飞机的发展，事实上得到的航向和旁向重叠远远不止这些，有些影像的重叠甚至达到了航向90%，旁向60%了。本发明所采用影像重叠度没有这么大，航向与旁向大于20%即可。
（3）影像数量多，尺寸大，要求拼接速度快。安全壳表面积有9000多平米，除去钢梯、管道等障碍区域，露在外面的有55%的区域可进行影像采集。采集整个筒壁表面需4000多张影像，每张影像3600万像素，待拼接影像的数量多，分辨率高，拼接速度会受到较大的制约。
发明内容
本发明在核安全壳高分率影像采集***的基础上，针对所采集的具有一定重叠度的影像，根据采集时固定的相机姿态、摄影距离、航带间距等，提出一种基于位置约束的安全壳表面影像快递拼接方法，生成安全壳筒壁的全景展开图，并应用于影像的浏览、查询和缺陷定位。
本发明的技术方案提供一种核安全壳表面影像拼接方法，包括以下步骤，
步骤1，影像采集，包括通过装有两台相机的采集平台沿核安全壳外壁逐航带进行，一条航带每行有两张影像；
步骤2，影像匹配和缩放，包括对航带内具有重叠度区域的影像进行匹配，航带间不进行匹配，直接裁剪，每一个航带的影像在匹配后，对匹配后的影像按照比例进行长度和宽度上的缩放；
长度上的缩放为左右影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行的左右影像进行匹配后，计算匹配后的左右两张影像中心点A 1、B 1之间的像素距离l 1，确定该像素距离l 1代表相机间固定距离；对航带第二行中的两张影像进行匹配后，计算中心点间的距离l 2，若l 2不等于l 1，缩放比例确定为l 2 ：l 1 ；
宽度上的缩放为上下影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行和第二行左像片匹配后，计算匹配后的上下两张影像中心点A 1、A 2之间的像素距离w 1，确定该像素距离w 1代表固定的相邻行距；对航带第三行和第二行的左像片进行匹配后，并计算中心点间的距离w 2，若w 2不等于w 1 ，缩放比例确定为w 2 ：w 1 ；
步骤3，影像裁剪并进行拼接，包括逐航带进行裁剪，在纵向上，设第一条裁剪线位于航带第一行左右影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于航带间相邻影像重叠区域的正中间，根据旁向间距确定影像裁剪的长L，其它各相邻裁剪线间隔L，每航带首行的纵向裁剪线为该航带其余各行的纵向裁剪线；在横向上，规定第一条裁剪线位于航带第一行和第二行上下影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于第二行和第三行上下影像重叠区域的正中间，根据航向间距确定影像裁剪的宽W，其它各相邻裁剪线间隔W，首航带的横向裁剪线为其余各航带的横向裁剪线；将所有影像裁剪成L×W大小，拼接生成安全壳筒壁的全景展开图。
而且，步骤2的实现方式为，每一个航带中，对第一行的左右影像L1和R1进行匹配，确定比例关系l 2 ：l 1 ；对第二行的左片L2和第一行的左片L1匹配，确定比例关系w 2 ：w 1 ，然后第二行的右片R2和第二行的左片L2按照比例关系l 2 ：l 1 匹配；对第三行的左片L3和第二行的左片L2按照比例关系w 2 ：w 1 匹配，然后对第三行的右片R3和第三行的左片L3按照比例关系l 2 ：l 1 匹配，依次类推。
一种核安全壳表面影像拼接***，包括以下模块，
影像采集模块，用于通过装有两台相机的采集平台沿核安全壳外壁逐航带进行，一条航带每行有两张影像；
影像匹配缩放模块，包括对航带内具有重叠度区域的影像进行匹配，航带间不进行匹配，直接裁剪，每一个航带的影像在匹配后，对匹配后的影像按照比例进行长度和宽度上的缩放；
长度上的缩放为左右影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行的左右影像进行匹配后，计算匹配后的左右两张影像中心点A 1、B 1之间的像素距离l 1，确定该像素距离l 1代表相机间固定距离；对航带第二行中的两张影像进行匹配后，计算中心点间的距离l 2，若l 2不等于l 1，缩放比例确定为l 2 ：l 1 ；
宽度上的缩放为上下影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行和第二行左像片匹配后，计算匹配后的上下两张影像中心点A 1、A 2之间的像素距离w 1，确定该像素距离w 1代表固定的相邻行距；对航带第三行和第二行的左像片进行匹配后，并计算中心点间的距离w 2，若w 2不等于w 1 ，缩放比例确定为w 2 ：w 1 ；
影像裁剪拼接模块，用于包括逐航带进行裁剪，在纵向上，设第一条裁剪线位于航带第一行左右影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于航带间相邻影像重叠区域的正中间，根据旁向间距确定影像裁剪的长L，其它各相邻裁剪线间隔L，每航带首行的纵向裁剪线为该航带其余各行的纵向裁剪线；在横向上，规定第一条裁剪线位于航带第一行和第二行上下影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于第二行和第三行上下影像重叠区域的正中间，根据航向间距确定影像裁剪的宽W，其它各相邻裁剪线间隔W，首航带的横向裁剪线为其余各航带的横向裁剪线；将所有影像裁剪成L×W大小，拼接生成安全壳筒壁的全景展开图。
而且，影像匹配缩放模块的工作方式为，每一个航带中，对第一行的左右影像L1和R1进行匹配，确定比例关系l 2 ：l 1 ；对第二行的左片L2和第一行的左片L1匹配，确定比例关系w 2 ：w 1 ，然后第二行的右片R2和第二行的左片L2按照比例关系l 2 ：l 1 匹配；对第三行的左片L3和第二行的左片L2按照比例关系w 2 ：w 1 匹配，然后对第三行的右片R3和第三行的左片L3按照比例关系l 2 ：l 1 匹配，依次类推。
本发明适用于影像数量较多、重叠度较低、对精度要求不高的贫纹理影像拼接，拼接方法简单快速。本发明具有如下优点：（1）提出了一种基于位置约束的影像拼接方法，该方法只需要对航带内左右和上下影像间进行匹配，航带间的影像不需要进行匹配，直接裁剪即可，与一般的影像拼接相比，更加简单快捷；（2）由于影像采集过程中左右相机间的距离、航带间离、相邻行间距都严格固定，因此该拼接方法不存在较大的累计误差，经过航带内左右影像拼接和裁剪、航带间影像的直接裁剪就能达到较为理想的拼接效果，对于影像数量较多的大面积区域拼接，可显著提高拼接效率；（3）该方法适用于特征不明显的贫纹理影像，且对影像间的重叠度要求较低，相对于本文35%的航向重叠度和55%的旁向重叠度，若距离约束较好，还能适用于重叠度更低的影像。
附图说明
图1为本发明实施例的核安全壳外观与采集示意图。
图2为本发明实施例的核安全壳表面影像采集方式示意图。
图3为本发明实施例的影像重叠度俯视图。
图4为本发明实施例的影像重叠度侧视图。
图5为本发明实施例的左右片匹配和长度比例尺示意图。
图6为本发明实施例的上下片匹配和宽度比例尺示意图。
图7为本发明实施例的纵向裁剪示意图。
图8为本发明实施例的横向裁剪示意图。
具体实施方式
下面以实施例结合附图对本发明作进一步说明。
本发明考虑到，核安全表面影像拼接与传统的航拍影像拼接相比，具有以下特点：（1）影像数量多，要求拼接速度快，但精度要求不高；（2）相机姿态固定，只有平行于安全壳表面的平移运动，没有旋转、缩放和扫动等运动；（3）影像拍摄距离、左右相机间距、航带内上下行走距离、航带间距固定。并且，由于安全壳半径较大，可以将曲面近似用平面代替，本发明根据以上特点和近似对核安全壳表面影像的拼接方法进行研究。本发明针对所采集的具有一定重叠度的影像，根据采集时固定的相机姿态、摄影距离、航带间距等，提出一种基于位置约束的安全壳表面影像快递拼接方法，生成安全壳筒壁的全景展开图，并应用于影像的浏览、查询和缺陷定位。拼接方法步骤包括：影像采集、影像匹配和缩放、影像裁剪等步骤。
步骤1，影像采集：通过装有两台CMOS相机的采集平台沿核安全壳外壁逐航带进行，如图1所示。
实施例通过搭设有两台Nikon D800相机的采集平台从安全壳顶端向底端逐航带等间隔的采集影像，且相邻影像间具有一定重叠度，如图2所示，采集完一个航带后，通过安全壳顶上的移动平台沿核安全壳外壁移动，采集下一航带，直到采集完整个筒壁。图2中，是将曲面近似用平面代替后，沿核安全壳外壁逐航带等间隔的采集结果，箭头方向表明影像采集是从上至下进行的；因为采用的是双相机采集（一个航带中由左、右相机同时定点采集），所以一条航带每行有两张影像；虚线表示的是中间采集过程中的很多个航带被省略了。影像尺寸为7360×4912，为检测出核壳表面宽度大于0.2mm的裂缝，根据像素分辨率计算出每张影像的实际物方大小为1.4m×0.93m；相机镜头采用的是尼康AF尼克尔28mm F/1.8G，视场角为75°，根据镜头视场角和像幅长度（1.4m）计算出摄影距离为0.91m；为便于拼接，保证航向和旁向重叠度至少20%的要求，根据多次实验结果，设定左右相机之间的间距为0.87m、航向上相邻曝光点之间的间距为0.6m、航线间距为1.5m，由此计算出航带内左右、上下相邻影像间以及旁向重叠度分别为38%、35%和55%，能满足重叠度要求，也有利于影像的采集，摄影距离、航带间距和影像重叠度如图3和图4所示。其中，航带间距1.5m对应移动平台沿核壳边缘导轨每5Gon（Gon为角度单位）推进一个航带，共采集80个航带。影像采集过程中，利用多传感器技术和自动控制技术对相机的位置和姿态进行严格控制，并认为相机的运动只有平移和缩放，没有旋转、扫动等运动，以保证上述各位置和距离固定。由于安全壳表面积较大，除开一些钢梯、水管、平台等障碍物，采集的影像基本能覆盖安全壳表面露出来区域的80%，接近4000张影像。
步骤2，影像匹配和缩放。具有重叠度区域的影像通过提取SURF特征进行匹配，每一个航带的影像在匹配后，对匹配后的影像按照比例进行长度和宽度上的缩放。
影像的匹配是对有重叠度的影像进行特征的提取和匹配。有重叠度的影像包括同一航带中的左片和右片、相邻的两行以及航带与航带间相邻的两列，利用SURF方法对其重叠区域进行特征提取，然后任选一对特征进行图像的匹配。影像缩放是将第一行左右影像间的实际距离与理论距离、第一行和第二行上下影像间的实际距离与理论距离作为比例尺，将航带内其他的影像进行长度和宽度上的缩放，使其拥有相同的比例关系，被放在一个统一的坐标系中。
所述步骤2中具体操作方法为，将待处理的每一个航带都分别按照以下方案进行匹配和缩放，航带与航带之间的操作相互独立。
左右影像匹配和缩放：对航带中第一行的左右影像的重叠区域提取SURF特征，并选择任意一对同名点进行特征匹配；由于影像表面纹理特征不明显，常出现误匹配，若始终无法排除误匹配，则按照左右重叠度38%进行强制匹配。计算匹配后的左右两张影像中心点A 1、B 1之间的像素距离l 1，将该距离与相机间固定距离0.87m比较，确定该航带影像在长度上的比例关系为l 1个像素代表0.87m，如图5所示；将航带第二行中的两张影像进行匹配，并计算中心点间的距离l 2，若l 2不等于l 1，则将两张影像按照l 2 ：l 1 的比例关系在长度上同时进行缩放。同一航带中的每行左右影像，都将按照l 2 ：l 1 的比例关系在长度上进行缩放。
上下影像匹配和缩放：对航带中第一行和第二行左像片上下重叠区域提取SURF特征，并选择任意一对同名点进行特征匹配；若始终误匹配，则按照上下重叠度35%进行强制匹配。计算匹配后的上下两张影像中心点A 1、A 2之间的像素距离w 1，将该距离与固定的相邻行距0.6m比较，确定该航带影像在宽度上的比例关系为w 1个像素代表0.6m，如图6所示；将航带第三行和第二行的左像片进行匹配，并计算中心点间的距离w 2，若w 2不等于w 1 ，则将两张影像按照w 2 ：w 1 的比例关系在宽度上同时进行缩放。同一航带中的上下相邻影像，都将按照w 2 ：w 1 的比例关系在宽度上进行缩放；直至本航带最后一行。
即：
1、第一行的左右影像L1和R1进行匹配，确定比例关系l 2 ：l 1 ；
2、第二行的左片L2和第一行的左片L1匹配，确定比例关系w 2 ：w 1 ，然后第二行的右片R2和第二行的左片L2匹配（按照比例关系l 2 ：l 1 ）；
3、第三行的左片L3和第二行的左片L2匹配（按照比例关系w 2 ：w 1 ），然后第三行的右片R3和第三行的左片L3匹配（按照比例关系l 2 ：l 1 ）；
4、依次类推，后面的每一行都是先对上一行和本行左片进行匹配，然后对本行左右片进行匹配。
步骤3，影像裁剪。基于位置约束的影像在经过缩放以后，航带与航带之间不需要再进行匹配，直接进行裁剪。裁剪后影像尺寸可以不同也可以相同，在实际工程中，拼接裁剪后的影像需要进行下一步缺陷检测、识别和量测等工作，所以等尺寸裁剪对于后续操作来说更为有利。因此，若能确定裁剪尺寸和其中一条裁剪线的位置，则根据距离约束，便可以确定其他所有的裁剪线。设裁剪后的影像在物方上长为L，宽为W。
所述的影像裁剪是基于位置约束的快速拼接，只对航带内左右和上下影像进行匹配，航带间的影像不需要进行匹配，直接裁剪即可。特别说明的是，航带间的影像是具有55%的重叠度，但是本发明的方法要求不对其进行匹配，直接进行裁剪。影像的裁剪是逐航带进行的，在纵向上，规定第一条裁剪线位于航带第一行左右影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于航带间相邻影像重叠区域的正中间，根据旁向间距计算出影像裁剪的长L=1.5/2=0.75m，其余裁剪线距离相邻裁剪线0.75m即可；在横向上，规定第一条裁剪线位于航带第一行和第二行上下影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于第二行和第三行上下影像重叠区域的正中间，根据航向间距计算出影像裁剪的宽W= 0.6m，其余裁剪线距离相邻裁剪线0.6m即可。按照上面的规则，将影像全部裁剪成0.75m×0.6m大小，然后按照顺序排列显示，则完成了影像的拼接。
在上述的步骤3中，具体操作方法如下：
步骤3.1，确定纵向裁剪尺寸。规定第一条裁剪线位于航带第一行左右影像重叠度的中央，第二条裁剪线位于该航带右片与下一航带左片重叠区域的中央，根据左右相机间的固定距离0.87m和航带间的固定间距1.5m计算出两条裁剪线间的距离为0.75m，如图7所示，虚线表示裁剪线，A1、B1、C1分别为三张影像（航带内左右影像和相邻航带左影像）的中心点，L为影像裁剪后的物方长度。
步骤3.2，确定横向裁剪尺寸。规定第一条裁剪线位于航带第一行和第二行上下影像重叠区域的中央，第二条裁剪线位于第二行和第三行上下影像重叠区域的中央，根据航带内上下位置固定距离0.6m计算出两条裁剪线间的距离为0.6m，如图8所示，虚线表示裁剪线，A1、A2、A3分别为航向上相邻三张影像的中心点，W为影像裁剪后的物方宽度。
步骤3.3，影像按尺寸裁剪。影像裁剪逐航带进行，由于各航带的影像都依照本航带第一行的长度比例关系进行了缩放，所以在纵向上，各航带第一行影像裁剪线所在的位置即为本航带的纵向裁剪线。以航带第一行的两张影像为基准，第一条裁剪线位于左右影像重叠区域的中央，其余裁剪线距离第一条裁剪线0.75m，如图7所示，每一航带都按照以上方法进行纵向裁剪。横向的裁剪以首航带第一行和第二行左片为基准，第一条裁剪线位于上下影像重叠区域的中央，其余裁剪线距离第一条裁剪线0.6m，如图8所示，直至该航带结束，首航带的横向裁剪线即为其余航带的横向裁剪线。
经过裁剪后，影像的拼接即完成，将这些裁剪过的具有相同尺寸的影像按照顺序排列和显示即可生成安全壳表面影像的全景展开图。
具体实施时，本发明所提供方法可基于软件技术实现自动运行流程，也可采用模块化方式实现相应***。
本发明提供一种核安全壳表面影像拼接***，包括以下模块，
影像采集模块，用于通过装有两台相机的采集平台沿核安全壳外壁逐航带进行，一条航带每行有两张影像；
影像匹配缩放模块，包括对航带内具有重叠度区域的影像进行匹配，航带间不进行匹配，直接裁剪，每一个航带的影像在匹配后，对匹配后的影像按照比例进行长度和宽度上的缩放；
长度上的缩放为左右影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行的左右影像进行匹配后，计算匹配后的左右两张影像中心点A 1、B 1之间的像素距离l 1，确定该像素距离l 1代表相机间固定距离；对航带第二行中的两张影像进行匹配后，计算中心点间的距离l 2，若l 2不等于l 1，缩放比例确定为l 2 ：l 1 ；
宽度上的缩放为上下影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行和第二行左像片匹配后，计算匹配后的上下两张影像中心点A 1、A 2之间的像素距离w 1，确定该像素距离w 1代表固定的相邻行距；对航带第三行和第二行的左像片进行匹配后，并计算中心点间的距离w 2，若w 2不等于w 1 ，缩放比例确定为w 2 ：w 1 ；
影像裁剪拼接模块，用于包括逐航带进行裁剪，在纵向上，设第一条裁剪线位于航带第一行左右影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于航带间相邻影像重叠区域的正中间，根据旁向间距确定影像裁剪的长L，其它各相邻裁剪线间隔L，每航带首行的纵向裁剪线为该航带其余各行的纵向裁剪线；在横向上，规定第一条裁剪线位于航带第一行和第二行上下影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于第二行和第三行上下影像重叠区域的正中间，根据航向间距确定影像裁剪的宽W，其它各相邻裁剪线间隔W，首航带的横向裁剪线为其余各航带的横向裁剪线；将所有影像裁剪成L×W大小，拼接生成安全壳筒壁的全景展开图。
各模块具体实现可参见相应步骤，本发明不予赘述。
应当理解的是，上文中具体实施方式中的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，在不脱离本发明权利要求的保护的范围情况下，做出相应的替换或变形，均属于本发明的保护范围之内，本发明权利要求的保护的范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种核安全壳表面影像拼接方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，影像采集，包括通过装有两台相机的采集平台沿核安全壳外壁逐航带进行，一条航带每行有两张影像；
步骤2，影像匹配和缩放，包括对具有重叠度区域的影像进行匹配，每一个航带的影像在匹配后，对匹配后的影像按照比例进行长度和宽度上的缩放；
长度上的缩放为左右影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行的左右影像进行匹配后，计算匹配后的左右两张影像中心点A1、B1之间的像素距离l1，确定该像素距离l1代表相机间固定距离；对航带第二行中的两张影像进行匹配后，计算中心点间的距离l2，若l2不等于l1，缩放比例确定为l2：l1；
宽度上的缩放为上下影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行和第二行左像片匹配后，计算匹配后的上下两张影像中心点A1、A2之间的像素距离w1，确定该像素距离w1代表固定的相邻行距；对航带第三行和第二行的左像片进行匹配后，并计算中心点间的距离w2，若w2不等于w1，缩放比例确定为w2：w1；
步骤3，影像裁剪并进行拼接，包括逐航带进行裁剪，在纵向上，设第一条裁剪线位于航带第一行左右影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于航带间相邻影像重叠区域的正中间，根据旁向间距确定影像裁剪的长L；在横向上，规定第一条裁剪线位于航带第一行和第二行上下影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于第二行和第三行上下影像重叠区域的正中间，根据航向间距确定影像裁剪的宽W；根据裁剪结果，拼接生成安全壳筒壁的全景展开图。
2.根据权利要求1所述核安全壳表面影像拼接方法，其特征在于：步骤2的实现方式为，每一个航带中，对第一行的左片L1和右片R1进行匹配，确定比例关系l2：l1，缩放比例确定方式为，对航带中第一行的左右影像进行匹配后，计算匹配后的左右两张影像中心点A1、B1之间的像素距离l1，确定该像素距离l1代表相机间固定距离；对航带第二行中的两张影像进行匹配后，计算中心点间的距离l2，若l2不等于l1，缩放比例确定为l2：l1；对第二行的左片L2和第一行的左片L1匹配，确定比例关系w2：w1，缩放比例确定方式为，对航带中第一行和第二行左像片匹配后，计算匹配后的上下两张影像中心点A1、A2之间的像素距离w1，确定该像素距离w1代表固定的相邻行距；对航带第三行和第二行的左像片进行匹配后，并计算中心点间的距离w2，若w2不等于w1，缩放比例确定为w2：w1；然后第二行的右片R2和第二行的左片L2按照比例关系l2：l1匹配；对第三行的左片L3和第二行的左片L2按照比例关系w2：w1匹配，然后对第三行的右片R3和第三行的左片L3按照比例关系l2：l1匹配，依次类推。
3.一种核安全壳表面影像拼接***，其特征在于：包括以下模块，
影像采集模块，用于通过装有两台相机的采集平台沿核安全壳外壁逐航带进行，一条航带每行有两张影像；
影像匹配缩放模块，用于对具有重叠度区域的影像进行匹配，每一个航带的影像在匹配后，对匹配后的影像按照比例进行长度和宽度上的缩放；
长度上的缩放为左右影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行的左右影像进行匹配后，计算匹配后的左右两张影像中心点A1、B1之间的像素距离l1，确定该像素距离l1代表相机间固定距离；对航带第二行中的两张影像进行匹配后，计算中心点间的距离l2，若l2不等于l1，缩放比例确定为l2：l1；
宽度上的缩放为上下影像缩放，缩放比例确定方式为，对航带中第一行和第二行左像片匹配后，计算匹配后的上下两张影像中心点A1、A2之间的像素距离w1，确定该像素距离w1代表固定的相邻行距；对航带第三行和第二行的左像片进行匹配后，并计算中心点间的距离w2，若w2不等于w1，缩放比例确定为w2：w1；
影像裁剪拼接模块，用于逐航带进行裁剪，在纵向上，设第一条裁剪线位于航带第一行左右影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于航带间相邻影像重叠区域的正中间，根据旁向间距确定影像裁剪的长L；在横向上，规定第一条裁剪线位于航带第一行和第二行上下影像重叠区域的正中间，第二条裁剪线位于第二行和第三行上下影像重叠区域的正中间，根据航向间距确定影像裁剪的宽W；根据裁剪结果，拼接生成安全壳筒壁的全景展开图。
4.根据权利要求3所述核安全壳表面影像拼接***，其特征在于：影像匹配缩放模块的工作方式为，每一个航带中，对第一行的左片L1和右片R1进行匹配，确定比例关系l2：l1，缩放比例确定方式为，对航带中第一行的左右影像进行匹配后，计算匹配后的左右两张影像中心点A1、B1之间的像素距离l1，确定该像素距离l1代表相机间固定距离；对航带第二行中的两张影像进行匹配后，计算中心点间的距离l2，若l2不等于l1，缩放比例确定为l2：l1；对第二行的左片L2和第一行的左片L1匹配，确定比例关系w2：w1，缩放比例确定方式为，对航带中第一行和第二行左像片匹配后，计算匹配后的上下两张影像中心点A1、A2之间的像素距离w1，确定该像素距离w1代表固定的相邻行距；对航带第三行和第二行的左像片进行匹配后，并计算中心点间的距离w2，若w2不等于w1，缩放比例确定为w2：w1；然后第二行的右片R2和第二行的左片L2按照比例关系l2：l1匹配；对第三行的左片L3和第二行的左片L2按照比例关系w2：w1匹配，然后对第三行的右片R3和第三行的左片L3按照比例关系l2：l1匹配，依次类推。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610148905.2A CN105761209B (zh) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | 核安全壳表面影像拼接方法及*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610148905.2A CN105761209B (zh) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | 核安全壳表面影像拼接方法及*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105761209A CN105761209A (zh) | 2016-07-13 |
| CN105761209B true CN105761209B (zh) | 2018-11-13 |
Family
ID=56333291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610148905.2A Expired - Fee Related CN105761209B (zh) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | 核安全壳表面影像拼接方法及*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105761209B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110220918A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-10 | 中广核核电运营有限公司 | 一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及*** |
| CN110807773B (zh) * | 2019-11-12 | 2023-04-11 | 中广核检测技术有限公司 | 一种核电站表面缺陷全景图像检测方法 |
| CN111355928A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-30 | 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 | 一种基于多摄像头内容分析的视频拼接方法及其*** |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735219A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-17 | 武汉华宇世纪科技发展有限公司 | 一种用于数字洞窟的摄影测量方法 |
| CN104822026A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-05 | 武汉大学 | 用于核电站安全壳缺陷检测的相机姿态控制方法及装置 |
| CN105258628A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-20 | 武汉大学 | 核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法及装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5120880B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2013-01-16 | アルパイン株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP5182042B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-04-10 | 富士通株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法及びコンピュータプログラム |
-
2016
- 2016-03-16 CN CN201610148905.2A patent/CN105761209B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735219A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-17 | 武汉华宇世纪科技发展有限公司 | 一种用于数字洞窟的摄影测量方法 |
| CN104822026A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-05 | 武汉大学 | 用于核电站安全壳缺陷检测的相机姿态控制方法及装置 |
| CN105258628A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-20 | 武汉大学 | 核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105761209A (zh) | 2016-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103322911B (zh) | 一种基于图像的特色建筑立面图测绘方法 | |
| CN105761209B (zh) | 核安全壳表面影像拼接方法及*** | |
| CN101709964B (zh) | 大型洞室仪测成像可视化地质编录方法 | |
| EP3718083B1 (en) | Slope stability visualisation | |
| CN107917695A (zh) | 一种基于图像识别技术的房屋倾斜监测方法 | |
| CN104776833B (zh) | 滑坡面影像获取方法及装置 | |
| CN105806245B (zh) | 建筑物变形的三维摄影监测方法 | |
| CN106979803B (zh) | 一种基于航拍无人机的测量河道流量的方法 | |
| Hallermann et al. | Vision-based monitoring of heritage monuments: Unmanned Aerial Systems (UAS) for detailed inspection and high-accuracy survey of structures | |
| Arias et al. | Low-cost documentation of traditional agro-industrial buildings by close-range photogrammetry | |
| CN112415010B (zh) | 一种成像检测方法及*** | |
| Perfetti et al. | Fisheye Photogrammetry to Survey Narrow Spaces in Architecture and a Hypogea Environment | |
| CN105606627B (zh) | 核电站安全壳远程外观检查测量方法及*** | |
| US20220157051A1 (en) | Solar photovoltaic measurement, and related methods and computer-readable media | |
| CN109540094B (zh) | 基于摄影全站仪的建筑物无接触式沉降监测方法 | |
| CN116824079A (zh) | 基于全信息摄影测量的三维实体模型构建方法和装置 | |
| Mezzino et al. | Technical assistance for the conservation of built heritage at bagan, Myanmar | |
| Predari et al. | Expeditious methods of urban survey for seismic vulnerability assessments | |
| Cleveland et al. | Principles and applications of digital photogrammetry for geotechnical engineering | |
| Nannei et al. | Photogrammetry for quick survey in emergency conditions: the case of Villa Galvagnina | |
| Golparvar-Fard et al. | Image-based 3D mapping of rebar location for automated assessment of safe drilling areas prior to placing embedments in concrete bridge decks | |
| CN117994648A (zh) | Rtk无人机结合红外热成像对建筑物外立面的检测方法 | |
| Jones et al. | A Photogrammetric Workflow for Rapid Site Documentation at Stobi, Republic of North Macedonia | |
| Crabtree Gärdin et al. | Optical methods for 3D-reconstruction of railway bridges: Infrared scanning, Close range photogrammetry and Terrestrial laser scanning | |
| Chang et al. | Remote Crack Measurement Using Android Camera with Laser-Positioning Technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181113 Termination date: 20200316 |