一种装机线束长度测量方法、装置、设备及介质与流程

    技术2024-12-21  4


    本技术涉及航空制造,提供一种装机线束长度测量方法、装置、设备及介质。


    背景技术:

    1、众所周知,飞机电气系统极度复杂,线束纵横交错于飞机结构中,其中,装机线束的末端长度测量对保障飞机安装状态的一致性至关重要。然而,传统的人工卷尺测量方法存在着耗时、低效、低精度和易出错等一系列问题,这不仅影响了航空工业的发展进程,也限制了飞机产品质量的标准化和可靠性。

    2、基于此,机器视觉检测技术以其高度自动化和高精度等优势,逐渐成为飞机制造领域解决方案的热门选择。然而,目前的视觉检测技术虽然在单一图像场景中具有较高的精度和稳定性,但在处理飞机上的复杂舱位背景线束测量等情况下,仍然缺乏通用的有效方法。

    3、因此,如何更精准、高效地进行装机线束长度测量成了目前亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种装机线束长度测量方法、装置、设备及介质,用于解决现有技术无法精准、高效地进行装机线束长度测量的问题。

    2、一方面,提供一种装机线束长度测量方法,所述方法包括:

    3、采用双目相机对目标装机线束进行图像采集,获得两张线束采集图像;其中,所述两张线束采集图像分别由所述双目相机的左右相机采集所得;

    4、对所述两张线束采集图像进行参数标定与校正,获得校正后的左、右相机图像;根据由所述校正后的左、右相机图像获得的视差图和深度图,获得所述深度图对应的三维坐标点云;

    5、根据多个特征点的二维像素坐标和所述三维坐标点云,获得每个特征点的三维坐标;其中,所述特征点是用户沿着所述目标装机线束的中心线选取的;

    6、根据由所述每个特征点的三维坐标获得的所有邻近两个特征点之间的距离,获得所述目标装机线束的长度。

    7、可选的,在对所述两张线束采集图像进行参数标定与校正,获得校正后的左、右相机图像的步骤,包括:

    8、对左、右相机图像进行参数标定,获得左、右相机的标定参数;其中,所述标定参数包括内参矩阵、畸变系数、旋转向量和平移向量;

    9、根据左相机的标定参数和右相机的标定参数,确定左、右相机之间的相对位置关系,并获得所述双目相机的基本矩阵和本质矩阵;

    10、采用所述基本矩阵和所述本质矩阵对所述双目相机进行立体校正,获得校正变换矩阵;

    11、根据所述校正变换矩阵生成的畸变校正映射表对左、右相机图像进行畸变校正,获得校正后的左、右相机图像。

    12、可选的,所述对左、右相机图像进行参数标定,获得左、右相机的标定参数的步骤,包括:

    13、在计算机上设置标定所需的第一参数;其中,所述第一参数包括标定所需的终止准则和棋盘格点的数量参数;

    14、根据预存的所有左相机视角采集的棋盘格点图像,对左相机图像进行参数标定,获得左相机的标定参数;其中,所述标定参数包括内参矩阵、畸变系数、旋转向量和平移向量;

    15、根据预存的所有右相机视角采集的棋盘格点图像,对右相机图像进行参数标定,获得右相机的标定参数。

    16、可选的,所述根据由所述校正后的左、右相机图像获得的视差图和深度图,获得所述深度图对应的三维坐标点云的步骤,包括:

    17、根据创建的左、右匹配器对所述校正后的左、右相机图像进行视差计算,获得所述目标装机线束的视差图;其中,所述左、右匹配器为用于计算立体图像间视差的算法模型;

    18、根据所述视差图和深度映射矩阵,计算出深度图;

    19、采用所述视差图对所述深度图进行三维坐标转换,获得所述深度图对应的三维坐标点云;

    20、对所述三维坐标点云进行异常点去除,获得去除后的三维坐标点云。

    21、可选的,所述根据创建的匹配器对所述校正后的左、右相机图像进行视差计算,获得所述目标装机线束的视差图的步骤,包括:

    22、根据半全局块立体匹配算法,获得立体匹配所需的第二参数;其中,所述第二参数包括窗口大小、最小视差值、视差范围、匹配块大小以及惩罚值;

    23、根据所述双目相机的相机参数和所述第二参数,创建所述左、右匹配器;

    24、根据加权最小二乘滤波器,对所述校正后的左、右相机图像进行滤波,获得滤波后的左、右相机图像;

    25、采用所述左、右匹配器分别对所述滤波后的左、右相机图像进行视差计算,获得所述目标装机线束的视差图。

    26、可选的,所述根据多个特征点的二维像素坐标和所述三维坐标点云,获得每个特征点的三维坐标的步骤,包括:

    27、获取用户沿着所述目标装机线束的中心线选取的间距均匀的多个特征点,并记录所述多个特征点的二维像素坐标;

    28、根据所述多个特征点的二维像素坐标和所述三维坐标点云,获得每个特征点的三维坐标。

    29、可选的,所述根据由所述每个特征点的三维坐标获得的所有邻近两个特征点之间的距离,获得所述目标装机线束的长度的步骤,包括:

    30、根据所述每个特征点的三维坐标,获得任两个邻近特征点之间的欧式距离;

    31、根据所有邻近特征点之间的欧式距离,获得所述目标装机线束的长度。

    32、一方面,提供一种装机线束长度测量装置,所述装置包括:

    33、图像采集单元,用于采用双目相机对目标装机线束进行图像采集,获得两张线束采集图像;其中,所述两张线束采集图像分别由所述双目相机的左右相机采集所得;

    34、参数标定单元,用于对所述两张线束采集图像进行参数标定与校正,获得校正后的左、右相机图像;

    35、点云数据获得单元,用于根据由所述校正后的左、右相机图像获得的视差图和深度图,获得所述深度图对应的三维坐标点云;

    36、三维坐标获得单元,用于根据多个特征点的二维像素坐标和所述三维坐标点云,获得每个特征点的三维坐标;其中,所述特征点是用户沿着所述目标装机线束的中心线选取的;

    37、线束长度获得单元,用于根据由所述每个特征点的三维坐标获得的所有邻近两个特征点之间的距离,获得所述目标装机线束的长度。

    38、一方面,提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种方法。

    39、一方面,提供一种存储介质,其上存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一种方法。

    40、与现有技术相比,本技术的有益效果为:

    41、在本技术实施例中,在对装机线束长度进行测量时,首先,可以采用双目相机对目标装机线束进行图像采集,来获得两张线束采集图像;其中,两张线束采集图像分别由双目相机的左右相机采集所得;然后,可以对两张线束采集图像进行参数标定与校正,来获得校正后的左、右相机图像;接下来,可以根据由校正后的左、右相机图像获得的视差图和深度图,来获得深度图对应的三维坐标点云;然后,可以根据多个特征点的二维像素坐标和三维坐标点云,来获得每个特征点的三维坐标;其中,特征点是用户沿着目标装机线束的中心线选取的;最后,可以根据由每个特征点的三维坐标获得的所有邻近两个特征点之间的距离,来获得目标装机线束的长度。因此,在本技术实施例中,由于采用双目相机进行图像采集,并基于三维坐标点云以及交互式人工选取的特征点,来实现装机线束长度的自动化测量,因此,可以提升装机线束长度检测的精度和效率,消除大部分环境干扰因素,提升装机线束长度测量的可靠性和稳定性,能较好地满足现场应用需求。且,针对飞机上装机线束复杂舱位背景下空间长度检测难的问题,本技术相比传统的人工卷尺检测方式,单根线束测量时间可以从近1分钟缩短到10秒内,精度由厘米级提升到毫米级,精度和效率显然更高。


    技术特征:

    1.一种装机线束长度测量方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述两张线束采集图像进行参数标定与校正,获得校正后的左、右相机图像的步骤,包括:

    3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对左、右相机图像进行参数标定,获得左、右相机的标定参数的步骤,包括:

    4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据由所述校正后的左、右相机图像获得的视差图和深度图,获得所述深度图对应的三维坐标点云的步骤,包括:

    5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据创建的匹配器对所述校正后的左、右相机图像进行视差计算,获得所述目标装机线束的视差图的步骤,包括:

    6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据多个特征点的二维像素坐标和所述三维坐标点云,获得每个特征点的三维坐标的步骤,包括:

    7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据由所述每个特征点的三维坐标获得的所有邻近两个特征点之间的距离,获得所述目标装机线束的长度的步骤,包括:

    8.一种装机线束长度测量装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括:

    10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一所述的方法。


    技术总结
    本申请公开了一种装机线束长度测量方法、装置、设备及介质,涉及航空制造技术领域,用于解决现有技术无法精准、高效地进行装机线束长度测量的问题。所述方法包括:采用双目相机对目标装机线束进行图像采集,获得两张线束采集图像;对两张线束采集图像进行参数标定与校正,获得校正后的左、右相机图像;根据由校正后的左、右相机图像获得的视差图和深度图,获得深度图对应的三维坐标点云;根据多个特征点的二维像素坐标和三维坐标点云,获得每个特征点的三维坐标;根据由每个特征点的三维坐标获得的所有邻近两个特征点之间的距离,获得目标装机线束的长度,以更精准、高效地进行装机线束长度测量。

    技术研发人员:钟学敏,黄燃东,周佳,唐健钧,刘雪豪,叶波,李明明
    受保护的技术使用者:成都飞机工业(集团)有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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