一种基于视角修正的视频测量方法

摘要

本发明属于核电站设备无损检测应用技术领域，具体涉及一种基于视角修正的视频测量方法，包括如下步骤：摄像机实时采集图像，调节摄像机最终获得一段视频；同时4个激光器发出4束相互平行的激光束组，间距作为视频测量定标基准；当视频中出现缺陷时进行截图，框出一个激光光斑，读取光斑像素信息；对红色和绿色两种颜色信息通道分离，分别进行阈值分割得到二值化图像，进行椭圆拟合，提取光斑型心；修正摄像机观察角度；从图片中框出包含缺陷区域，进行缺陷边缘提取；使缺陷形成一个单连通外矩形包络，计算出外矩形包络的物理尺寸，完成测量任务。有益效果：能够满足对核电站设备视频检查和对表面显示检查要求，同时提高检查效率和测量精度。

主权项

一种基于视角修正的视频测量方法，其特征在于：依次包括如下步骤，步骤1.视频图像采集通过控制系统控制摄像机接近被检测件，使摄像机进行旋转、俯仰运动以调节摄像机观察角度，摄像机实时采集的图像传输给控制系统；同时操作人员根据控制系统获得的摄像机实时采集的图像，通过控制系统对摄像机进行调焦、变倍、灯光调节，最终获得清晰、有效的一段视频；步骤2.视频测量定标基准实现在步骤1进行视频图像采集的同时，通过摄像机自带的4个激光器发出4束相互平行且与摄像机光轴平行的激光束组，测量这4束激光束组的间距作为世界坐标，作为视频测量定标基准；步骤3.测量定标实现步骤3.1观察步骤1得到的一段清晰、有效的视频，当发现被测件有缺陷时进行截图，得到一张记录有缺陷显示和视频测量定标基准的图片，由人工框出图片中一个激光光斑的初始位置；读取人工框出的初始位置的像素信息，计算出初始位置区域的像素均值和像素标准差，计算得到初始阈值；步骤3.2为提高测量精度，分别对步骤3.1得到的图片中红色和绿色两种颜色信息通道进行分离，读取图片中的像素信息，单独提取出红色和绿色信息，实现分离；步骤3.3根据步骤3.2提取的红色信息通道，利用步骤3.1得到的初始阈值对红色信息通道进行阈值分割得到红色信息二值化图像，红色信息二值化图像的边界即为红蔓区域的外边界，红蔓区域为光斑周围的亮红区域；红蔓区域经形态处理后可以得到包括红蔓区域和光斑的大致光斑区域；步骤3.4根据步骤3.2提取的提取绿色信息通道，利用步骤3.1得到的初始阈值对绿色信息通道进行阈值分割得到绿色信息二值化图像；选取红色信息二值化图像和绿色信息二值化图像都为白色的部分作为彩色大致光斑区域，对得到的彩色大致光斑区域进行椭圆拟合，得到椭圆形光斑区域，该椭圆的中心即为光斑的中心位置，从而实现光斑型心信息的自动提取；步骤3.5通过步骤3.1至步骤3.4计算出4束激光束组的光斑型心信息，得到这4束激光束组的间距摄像机坐标，通过摄像机坐标与步骤2得到的世界坐标的映射关系，实现摄像机观察角度的修正，同时得到世界坐标系与摄像机坐标系之间的比例关系；步骤4.显示边缘图像分割，从步骤3.1得到一张记录有缺陷显示和视频测量定标基准的图片中人工框出图片中包含缺陷的初始区域，进行缺陷边缘提取；步骤5.采用膨胀、腐蚀的数学形态学方法，使缺陷形成一个单连通区域，寻找单连通区域的外矩形包络，根据外矩形包络的位置信息和步骤3.5得到世界坐标系与摄像机坐标系之间的比例关系，计算出外矩形包络的物理尺寸，完成测量任务。