恭喜重慶交通大學宋永朝獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜重慶交通大學申請的專利一種三維模型計算瀝青路面構造深度方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116342674B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-06發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310309976.6,技術領域涉及:G06T7/50;該發明授權一種三維模型計算瀝青路面構造深度方法是由宋永朝;何力設計研發完成,并于2019-01-21向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種三維模型計算瀝青路面構造深度方法在說明書摘要公布了:本發明提供一種三維模型計算瀝青路面構造深度方法,包括如下步驟:100.獲取左右兩臺攝像機的內參和外參;200.使用左右兩臺攝像機分別采集瀝青路面的左彩色圖像和右彩色圖像;300.將左圖像和右圖像分別處理成左灰度圖像和右灰度圖像;400.分別對左灰度圖像和右灰度圖像進行畸變校正,得到第一校正左灰度圖像和第一校正右灰度圖像;500.分別對第一校正左灰度圖像和第一校正右灰度圖像進行立體校正,得到第二校正左灰度圖像和第二校正右灰度圖像;600.對第二校正左灰度圖像和第二校正右灰度圖像進行立體匹配;700.消除立體匹配錯誤的值;800.修正拍攝角度誤差;900.計算瀝青路面的構造深度。本發明具有快速高效、不易受干擾、價格低廉和檢測結果更加準確等優點。
本發明授權一種三維模型計算瀝青路面構造深度方法在權利要求書中公布了:1.一種三維模型計算瀝青路面構造深度方法,其特征在于,包括如下步驟:100.獲取左右兩臺攝像機的內參和外參;200.使用左右兩臺攝像機分別采集瀝青路面的左彩色圖像和右彩色圖像;300.將左圖像和右圖像分別處理成左灰度圖像和右灰度圖像;400.分別對左灰度圖像和右灰度圖像進行畸變校正,得到第一校正左灰度圖像和第一校正右灰度圖像;500.根據左右兩臺攝像機的內參和外參,分別對第一校正左灰度圖像和第一校正右灰度圖像進行立體校正,得到第二校正左灰度圖像和第二校正右灰度圖像;600.對第二校正左灰度圖像和第二校正右灰度圖像進行立體匹配,識別出第二校正左灰度圖像和第二校正右灰度圖像上對應的像素點,計算視差值d,根據視差值d計算圖像上每個像素點在攝像機坐標系下距離攝像機平面的距離,生成一個包含圖像上每個像素點的高度信息的模型矩陣M,恢復出路面的三維模型;700.對模型矩陣中相鄰兩個像素點之間高度值的一階差商,確定出立體匹配錯誤值的位置,利用中值濾波窗口對立體匹配錯誤的值進行修正,消除立體匹配錯誤的值;800.對模型矩陣M進行平面擬合,將模型矩陣M和擬合平面相減,修正采集圖像時由于攝像機光軸與路面不完全垂直帶來的拍攝角度誤差;900.計算瀝青路面的構造深度;所述步驟300中,還包括如下步驟:301.將左彩色圖像和右彩色圖像分別由紅色R、綠色G、藍色B三個通道按下式計算后,轉換為左單通道灰度圖像和右單通道灰度圖像; 其中,為像素點的灰度值,、、分別為像素點的紅色、綠色、藍色三個通道的值;302.利用中值濾波對左單通道灰度圖像和右單通道灰度圖像進行去噪處理,得到左灰度圖像和右灰度圖像;所述步驟400中,還包括如下步驟:401.根據攝像機的內參按照下式確定出畸變系數、: ;其中,、為攝像機的畸變系數,u、v為無畸變的像素坐標,x、y為無畸變的連續像素坐標,、為攝像機主點的像素坐標,、為畸變后的像素坐標;402.利用所得的攝像機畸變系數、按下式,分別對左灰度圖像和右灰度圖像進行畸變校正: 所述步驟500中,還包括如下步驟:501.確定出左右兩臺攝像機之間的相對位置關系:502.利用羅德里格斯變換,將相對旋轉矩陣分解成為左圖像和右圖像各自的合成旋轉矩陣、;503.計算左右兩幅圖像各自的自旋轉矩陣、,將左圖像根據自旋轉矩陣旋轉,將右圖像根據自旋轉矩陣進行旋轉,使兩幅圖像的極線水平,且極點在無窮遠處,完成立體校正;所述步驟600中,還包括如下步驟:601.利用半全局匹配算法(SGBM)遍歷圖像上每一個像素點后,識別出第二校正左灰度圖像和第二校正右灰度圖像上的同一個像素點,并計算視差值d; 其中,、分別為同一個像素點在第二校正左灰度圖像和第二校正右灰度圖像上的像素橫軸坐標;zc為比例因子,是拍攝所使用攝像機的物理參數之一,其取值為攝像機像素單元尺寸的倒數;602.用下式計算每一個像素點距離攝像機平面的高度值z; 其中,Tx為相對平移向量T在橫軸方向上的分量,其中T表示左右兩臺攝像機之間的距離,為攝像機焦距,、分別表示左右兩臺攝像機的主點在橫軸上的像素坐標,d為視差值;Tx為攝像機視差,是拍攝所使用攝像機的物理參數之一,其取值為左攝像機光心與右攝像機光心之間的水平方向上的空間距離,即相對平移向量T在橫軸方向上的分量;603.將所有像素點的高度值組成一個模型矩陣M,恢復出路面的三維模型;所述步驟700中,包括如下步驟:701.按下式計算像素點對應的高度值的一階差商,確定立體匹配錯誤像素點的位置; 其中,k為像素點的一階差商,,為第i和第i+1個像素點的像素橫坐標,,為第i和第i+1個像素點的高度值;702.將一階差商大于1的點定義為匹配錯誤的值,利用的濾波窗口,把匹配錯誤的值放在窗口中心,將窗口內所有的灰度值從小到大進行排列,計算出窗口內灰度值的中值,用中值替換匹配錯誤的值,輸出替換后的高度值。
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