一种智轨列车道路路基沉降机器视觉检测方法及系统

专利主权项内容

1.一种智轨列车道路路基沉降机器视觉检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：S1、对智轨列车道路的路基沉降监测点Schneider编码标识进行图像采集与图像预处理；S2、基于Schneider编码标识获取预处理后图像的圆心点；S3、使用双目立体匹配算法对所述圆心点进行三维坐标的计算；S4、对所述Schneider编码标识进行解码，基于解码内容以及圆心点三维坐标的计算结果，获得智轨列车道路路基在各监测点的沉降量；所述S4中，对所述Schneider编码标识进行解码的具体过程包括：创建一个和二值图像大小相同的全零数组作为掩膜；在所述掩膜上绘制外圆和内圆，将外圆区域填充为白色，内圆区域填充为黑色；使用位与运算将所述二值图像和所述掩膜进行合并，并将外圆和内圆之外的区域置为黑色；设置图像正上方为起始角度和36°为角度步长，从起始角度开始，每隔一角度步长进行采样一个点，获取该点的灰度值，并将灰度值与设置的阈值进行比较，若大于阈值则输出为“1”，若小于阈值则输出为“0”，将图像信息转换为二进制码；将所述二进制码转换为十进制数，输出十进制结果；采用仿射变换对监测点Schneider编码标识图像进行矫正，实现对测点编码标识中心点定位结果的修正，所述矫正过程具体包括：确定图像变换前后各点的对应关系，得到仿射变换矩阵，根据所述仿射变换矩阵对图像进行旋转、平移和拉伸实现图像的矫正；平移时坐标的仿射变换矩阵为：
；其中，是线性变换参数，/>是平移参数；若矩阵旋转角度为角，则坐标的仿射变换矩阵为：
；若缩放因子为s，则坐标的仿射变换矩阵为：
；对Schneider编码标识点进行优化改进，在图像中心圆和外围编码区域中间白色区域、且位于中心圆正左方向的位置放置一个底为图幅长十七分之一、高为图幅长十二分之一的等腰三角形；所述等腰三角形位置和方向的变换及时实现仿射变换后图像变化的矫正：对图像进行canny边缘检测，提取仿射变换后图像轮廓，对轮廓进行遍历寻找图中的等腰三角形，并以等腰三角形的顶点到底边中点的方向为正方向；判断三角形正方向与y轴正方向的关系，通过公式：
；式中：
: 三角形方向与y轴正方向的夹角；
点和/>点的/>轴坐标；
点和/>点的/>轴坐标；计算y轴正方向逆时针旋转到三角形正方向的角度，角度即图像关于中点所旋转的角度，然后判断三角形正方向关于中心点的指向，若为逆时针则说明图像并未进行对称翻转操作；若为顺时针，则使图像关于中心线x轴进行对称翻转，记录旋转和对称情况，对图像再次进行仿射变换后得到矫正后图像。