申请/专利权人：中铁二十二局集团第五工程有限公司;中铁二十二局集团有限公司;重庆交通大学

申请日：2021-10-22

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN113960069B

主分类号：G01N21/952

分类号：G01N21/952;G01N21/01;G01B11/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.02.15#实质审查的生效;2022.01.21#公开

摘要：本发明公开了一种通过激光线扫描建立缆索表面形态的方法，其包括以下步骤：S1、构建扫描机器人；S2、通过激光线发射器向目标缆索发射激光线，通过摄像机获取激光线在目标缆索表面上的投影；S3、通过各个摄像机的位置获取投影图所处目标缆索的实体坐标；S4、基于四组断面坐标进行投影图拼接，得到目标缆索的外表面投影模型；S5、获取目标缆索的外表面投影模型中极点和突变点的坐标及大小，完成缆索表面检测。本方法可以快速且准确地对缆索进行表面破损检测，成本低效率高。

主权项：1.一种通过激光线扫描建立缆索表面形态的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建扫描机器人：在缆索攀爬车的内侧四面各安装一个激光线发射器，使所有激光线发射器在同一平面且与目标缆索垂直；在缆索攀爬车内侧四个面各安装一个摄像机，使所有摄像机在同一平面且与激光发射器所在平面平行；所有摄像机的视线与目标缆索的夹角均相等；S2、通过激光线发射器向目标缆索发射激光线，通过摄像机获取激光线在目标缆索表面上的投影，得到四组投影图；S3、通过各个摄像机的位置获取投影图所处目标缆索的实体坐标，得到四组断面坐标；S4、基于四组断面坐标进行投影图拼接，得到目标缆索的外表面投影模型；S5、获取目标缆索的外表面投影模型中极点和突变点的坐标及大小，完成缆索表面检测；步骤S3的具体方法为：以扫描机器人中轴线方向为z轴、以激光线发射器方向为x轴构建空间坐标系，根据摄像机的位置获取投影图所处目标缆索的z轴坐标；根据公式： 获取投影图任一目标点所处目标缆索的实体坐标，进而得到投影图任一目标点所处目标缆索的实体坐标；其中cot表示余切函数；为目标点与摄像机光心连线和摄像机视域中轴线夹角；表示余割函数；表示摄像机视域中轴线与激光平面夹角；（，）为目标点在图像坐标系中的坐标；L为摄像机光心到激光平面的距离；cos为余弦函数；f为摄像机对准目标点时的焦距。

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