一种管道视频检测图像拼接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种管道视频检测图像拼接方法及装置，解决现有管道内壁图像成像质量受限的技术问题。方法包括：接收沿管道内壁行进过程中同步采集的共轴向视频，从共轴向视频中提取同步的关键帧图像；在关键帧图像中确定管道边界，根据管道边界确定关键帧图像中管道侧壁可用像素的边界；根据可用像素的边界展开关键帧图像形成平面管道图像；根据图像特征点位对平面管道图像进行拼接。将多个同步相关的管道内壁图像形成可拼接图像素材，将管道内壁情况以最清晰的像素状态展示，有效利用了同步共轴向视频的有效信息载荷。拼接处理过程可以充分利用成熟的数学工具提高拼接效率和精度。分利用成熟的数学工具提高拼接效率和精度。分利用成熟的数学工具提高拼接效率和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种管道视频检测图像拼接方法及装置


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种管道视频检测图像拼接方法及装置。

技术介绍

[0002]进行管道内壁结构特征分析的视频图像通常是在管道内通过摄像头移动进行视频采集获得。现有技术中，多采用单一视像头沿管道轴线进行图像采集，这种检测方式虽然简单，但由于摄像头离管壁较远，尤其是对于大口径管道采用单一摄像头进行视频采集时对于管壁一些细节时拍摄效果不佳，偏离镜头主轴的成像质量会逐渐下降，导致视频图像进行划分区域展开或者是轴向展开形成的关键帧图像质量受限。而如何利用多个摄像头进行管壁的同步图像采集，如何形成关键帧图像准确拼接构成完整管壁图像，目前还缺少有效技术手段。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供一种管道视频检测图像拼接方法及装置，解决现有管道内壁图像成像质量受限的技术问题。
[0004]本专利技术实施例的管道视频检测图像拼接方法，包括：
[0005]接收沿管道内壁行进过程中同步采集的共轴向视频，从共轴向视频中提取同步的关键帧图像；
[0006]在关键帧图像中确定管道边界，根据管道边界确定关键帧图像中管道侧壁可用像素的边界；
[0007]根据可用像素的边界展开关键帧图像形成平面管道图像；
[0008]根据图像特征点位对平面管道图像进行拼接。
[0009]本专利技术一实施例中，所述从共轴向视频中提取同步的关键帧图像包括：
[0010]对关键帧图像进行降噪预处理，提升其中图像对象的轮廓清晰度。
[0011]本专利技术一实施例中，所述降噪预处理利用LOG算子对图像进行降噪处理。
[0012]本专利技术一实施例中，所述在关键帧图像中确定管道边界，根据管道边界确定关键帧图像中管道侧壁可用像素的边界包括：
[0013]将关键帧图像灰度化，对比每个像素与周围像素的灰度变化，根据灰度变化确定属于管道边界的特征像素；
[0014]通过特征像素进行最小二乘圆拟合确定关键帧图像中的管道侧壁的管道圆心和近端边缘；
[0015]根据近端边缘和远端边缘确定可用像素的边界。
[0016]本专利技术一实施例中，所述进行最小二乘圆拟合采用Pratt方法利用特征像素进行。
[0017]本专利技术一实施例中，所述远端边缘距管道圆心的距离是所述近端边缘距管道圆心的距离的75％。
[0018]本专利技术一实施例中，所述根据可用像素的边界展开关键帧图像形成平面管道图像包括：
[0019]根据可用像素的边界建立关键帧图像中管道侧壁图像的极坐标空间；
[0020]通过进行极坐标空间与平面坐标空间的转换形成管道侧壁图像的二维展开形成平面管道图像。
[0021]本专利技术一实施例中，所述根据图像特征点位对平面管道图像进行拼接包括：
[0022]在同步的平面管道图像的一幅图像中选取图像特征像素；
[0023]在相邻图像中匹配图像特征像素形成图像拼接。
[0024]本专利技术实施例的管道视频检测图像拼接装置，包括：
[0025]存储器，用于存储如上述的管道视频检测图像拼接方法处理过程的程序代码；
[0026]处理器，用于执行所述程序代码。
[0027]本专利技术实施例的管道视频检测图像拼接装置，包括：
[0028]同步图像提取模块，用于接收沿管道内壁行进过程中同步采集的共轴向视频，从共轴向视频中提取同步的关键帧图像；
[0029]对象边界确定模块，用于在关键帧图像中确定管道边界，根据管道边界确定关键帧图像中管道侧壁可用像素的边界；
[0030]平面对象转换模块，用于根据可用像素的边界展开关键帧图像形成平面管道图像；
[0031]平面对象拼接模块，用于根据图像特征点位对平面管道图像进行拼接。
[0032]本专利技术实施例的管道视频检测图像拼接方法及装置将多个同步相关的管道内壁图像形成可拼接图像素材，将管道内壁情况以最清晰的像素状态展示，有效利用了同步共轴向视频的有效信息载荷。拼接处理过程可以充分利用成熟的数学工具提高拼接效率和精度。
附图说明
[0033]图1所示为本专利技术一实施例管道视频检测图像拼接装置的结构示意图。
[0034]图2所示为本专利技术一实施例管道视频检测图像拼接方法的流程示意图。
[0035]图3所示为本专利技术一实施例管道视频检测图像拼接方法中可用的管道侧壁图像示意图。
[0036]图4所示为本专利技术一实施例管道视频检测图像拼接装置的架构示意图。。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]本专利技术一实施例管道视频检测图像拼接装置如图1所示。在图1中，本专利技术实施例包括设置在管道中受控沿管道内壁轴向同步移动的摄像头组，其中摄像头沿管道内壁周向均匀布设，摄像头的主轴与管道轴线平行，摄像头的焦点位于同一平面，每个摄像头视角覆
盖管道内壁。通过提高每个摄像头的分辨率，可以使得摄像头靠近的管道内壁部分的成像质量相对更精确。
[0039]本专利技术。如图1所示，在本专利技术一实施例中，摄像头组包括三个摄像头01，沿管道内壁02周向间隔120
°
布设。
[0040]本专利技术实施例中，还包括与摄像头控制电路数据连接的图像处理模块，用于接收同步视频信号，以满足对同步的关键帧图像进行展开和拼接。
[0041]本专利技术实施例的管道视频检测图像拼接装置利用阵列多摄像头拍摄画面拼接，利用阵列中摄像头数量形成对较大场景近场图像的分布式采集，保证了通过每个摄像头的优势近场图像可以将管道内壁周向进行拼接保证完整近场图像的清晰度和分辨率。
[0042]本专利技术一实施例管道视频检测图像拼接方法如图2所示。在图2中，本专利技术实施例包括：
[0043]步骤100：接收沿管道内壁行进过程中同步采集的共轴向视频，从共轴向视频中提取同步的关键帧图像。
[0044]共轴向视频通过上述的管道视频检测图像拼接装置中的摄像头获取。关键帧图像的提取可以根据预定时间间隔进行。预定时间间隔可以根据对管道内壁的其他判断结果进行动态调整。根据共轴向视频(即摄像头)数量确定同一时序节点的关键帧图像数量。
[0045]步骤200：在关键帧图像中确定管道边界，根据管道边界确定关键帧图像中管道侧壁可用像素的边界。
[0046]管道边界根据管道成像特征在关键帧图像中管道边界与图像背景会形成反差，可以通过图像识别对每个关键帧图像中的管道边界进行识别和定位。进而根据量化的管道边界衡量关键帧图像中管道侧壁图像的信息载荷，量化局部可用性，确定对应管道侧壁的可用像素集合的定位边界。
[0047]步骤3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道视频检测图像拼接方法，其特征在于，包括：接收沿管道内壁行进过程中同步采集的共轴向视频，从共轴向视频中提取同步的关键帧图像；在关键帧图像中确定管道边界，根据管道边界确定关键帧图像中管道侧壁可用像素的边界；根据可用像素的边界展开关键帧图像形成平面管道图像；根据图像特征点位对平面管道图像进行拼接。2.如权利要求1所述的管道视频检测图像拼接方法，其特征在于，所述从共轴向视频中提取同步的关键帧图像包括：对关键帧图像进行降噪预处理，提升其中图像对象的轮廓清晰度。3.如权利要求2所述的管道视频检测图像拼接方法，其特征在于，所述降噪预处理利用LOG算子对图像进行降噪处理。4.如权利要求1所述的管道视频检测图像拼接方法，其特征在于，所述在关键帧图像中确定管道边界，根据管道边界确定关键帧图像中管道侧壁可用像素的边界包括：将关键帧图像灰度化，对比每个像素与周围像素的灰度变化，根据灰度变化确定属于管道边界的特征像素；通过特征像素进行最小二乘圆拟合确定关键帧图像中的管道侧壁的管道圆心和近端边缘；根据近端边缘和远端边缘确定可用像素的边界。5.如权利要求4所述的管道视频检测图像拼接方法，其特征在于，所述进行最小二乘圆拟合采用Pratt方法利用特征像素进行。6.如权利要求4所述的管道视频检测图像拼接方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：关鸿鹏，崔涛，王楷，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：